Счетный триггер на КМОП-транзисторах Советский патент 1988 года по МПК H03K3/353 

Изобретение относится-к импульсной технике и может быт- использовано дпя построения счетчиков импульсов асинхронных автоматов.

Целью изобретения является повьше- ние надежности счетного триггера на КМОП-транзисторах.

На чертеже представлена схема-. :счетного триггера на КМОП-транзис- / торах.

Устройство содержит КМОП-транзис- торы с 1-го по 14-й р-типа и с 15-го по 26-й п-типа. Истоки с первого по четырнадцатый р-транзисторов 1-14 соединены с шиной 27 питания, стоки с первого по четвертый р-транзисторов 1, Зи2, 4- с истоками первого и второго транзисторов -15 и 16 и ;затворами транзисторов 4, 5, 7, 18 |и 3,, 6, 8, 17, затворы транзисторов И., 2, 15, 16 - со счетным входом 28 триггера, стоки транзисторов 15 и Мб - с истоками транзисторов 19 и 20, затворы которых соединены со стоками транзисторов 5, 9 и 6, 10, истоками транзисторов 21 и 22 и затворами транзисторов 11, 23 и 42, 24, а стоки со стоками транзисторов 22, 26 и 21, 25 и истоками транзисторов 17 и 18, стоки которых соединены с общей шиной, затворы транзисторов 9, 21, 14, 26 и 10, 13, 25 соединены с истоками транзисторов 25 и 26 и стоками транзисторов 7, 13 и 8, 14 сток

10

15

20

25

30

14, 26. Такие же потенциалы поступают на затворы транзисторов 10, 22 и 9, 21 и транзисторы 9 и 22 открыты, а транзисторы 10 и 21 закрыты. В результате на затворы транзисторов 11 и 23 поступает высокий потенциал, а на затворы транзисторов 12 и 24 - низкий потенциал и транзисторы 11 и 24 закрыты, а транзисторы 12 и 23 открыты, вследствие чего на выходе 29 имеется высокий потенциал. При этом на затворе транзистора 19 имеет ся высокий потенциал, открывающий этот транзистор, а на затворе транзистора 20 - низкий потенциал, закры вающий этот транзистор.

Когда на счетный вход 28 триггер подается высокий потенциал, транзисторы 15 и 16 открываются, а транзисторы 1 и 2 закрываются. В результате того, что открыты транзисторы 15, 17 и 19, на затворы транзисторов 4 и 18 поступает низкий потенциал и транзистор 4 открывается, а транзистор 18 открывается. Кроме того, открываются транзисторы 5 и 7 низким потенциалом, поступающим на их затворы. Это приводит к появлению высокого потенциала на затворах транзисторов 9,14 и 21, 26 и транзисторы 9 и 14 закрываются, а транзисторы 21 и 26 открываются, что вызывает появление низкого потенциала на затворах транзисторов 13, 25 и 10, 22, который

i транзисторов 23 соединен с общей ши- открывает транзисторы 13 и 10 и заной, а исток - со стоком транзисторакрьшает транзисторы 25 и 22. Б ре- 24, исток которого соединен со стока-зультате на затворы транзисторов 20 ми транзисторов 11, 12 и выходом 29и 12, 24 поступает высокий потенци40

индикации окончания переходных про- цессов триггера.

Счетный триггер работает следующим образом.

Пусть исходно на счетном входе 28 имеется низкий потенциал, открывающий транзисторы 1, 2 и закрывающий тран- зисторы 15, 16, тогда транзисторы 5, 6, 7 и 8 закрыты, а транзисторы 17 и 18 открыты в результате поступления на их затворы высокого потенциала. При этом низкий потенциал с истоков транзисторов 17 и 18 поступает на стоки транзисторов 22, 26 и 21, 25. Пусть, кроме Того, триггер находится в нулевом состоянии, т.е. транзисто50

0

5

0

5

0

14, 26. Такие же потенциалы поступают на затворы транзисторов 10, 22 и 9, 21 и транзисторы 9 и 22 открыты, а транзисторы 10 и 21 закрыты. В результате на затворы транзисторов 11 и 23 поступает высокий потенциал, а на затворы транзисторов 12 и 24 - низкий потенциал и транзисторы 11 и 24 закрыты, а транзисторы 12 и 23 открыты, вследствие чего на выходе 29 имеется высокий потенциал. При этом на затворе транзистора 19 имеется высокий потенциал, открывающий этот транзистор, а на затворе транзистора 20 - низкий потенциал, закрывающий этот транзистор.

Когда на счетный вход 28 триггера подается высокий потенциал, транзисторы 15 и 16 открываются, а транзисторы 1 и 2 закрываются. В результате того, что открыты транзисторы 15, 17 и 19, на затворы транзисторов 4 и 18 поступает низкий потенциал и транзистор 4 открывается, а транзистор 18 открывается. Кроме того, открываются транзисторы 5 и 7 низким потенциалом, поступающим на их затворы. Это приводит к появлению высокого потенциала на затворах транзисторов 9,14 и 21, 26 и транзисторы 9 и 14 закрываются, а транзисторы 21 и 26 открываются, что вызывает появление низкого потенциала на затворах транзисторов 13, 25 и 10, 22, который

открывает транзисторы 13 и 10 и закрьшает транзисторы 25 и 22. Б ре- зультате на затворы транзисторов 20 и 12, 24 поступает высокий потенци

ал, открывающий транзисторы 20 и 24 и закрывающий транзистрр t2, и на выходе 29 появляется низкий потенциал, что свидетельствует о завершении переходного процесса в этой фазе работа триггера.

Всокий потенциал на затворах транзисторов 11 и 23 все это время сохраняется сначала из-за того, что транзистор 21 был закрыт, а транзистор 9 - открыт, а затем из-за того, что транзистор 18 был закрыт, а транзистор 5 открыт.

После подачи на счетный вход 28 триггера низкого потенциала транзисторы 1 и 2 открываются, а транзисто

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения счетчиков импульсов асинхронных автоматов. Счетный триггер содержит КМОП-транзиотор 1-14 р-типа и 15-26 п-типа, шину 27 питания, счетный вход 28 и выход 29 индикации окончания переходных процессов. Счетный триггер на КМОП-тран- зисторах имеет повышенную надежность за счет введения новых электрических связей между функциональньми элементами. 1 ил. О) со со эо о а: со

ры 25 и 14 открыты, а транзисторы 26 55 ры 15 и 16 закрываются, в результа- и 13 зак1И)1ты, причем это состояниете чего транзисторы 5, 6, 7 и 8 заустойчиво за счет поступления соответственно высокого и низкого потенциалов на затворы транзисторов 13, 25 и

крываются, а транзисторы 18 и 19 открываются из-за поступления на их затворы высокого потенциала. Поскольку теперь транзисторы 5 и 9 закрыты, а транзисторы 18 и 21 открыты, на затворы транзисторов 11 и 23 поступает низкий потенциал, открываюпщй транзистор 11 и закрывающий транзистор 23, в результате чего на выходе 28 появляется высокий потенциал, что свидетельствует о завершении переходного процесса в этой фазе работы триггера. При этом последний оказывается в единичном состоянии, аналогичном исходному нулевому. В силу симметричности схемы переход из единичного состояния в нулевое происходит так, как описано при подаче на счетный вход 28 триггера сначала высокого, а затем низкого потенциала.

Формула изобретения

того транзистора п-типа, исток кото- Счетный триггер на КМОП-транзис-рого соединен со стоками одиннадца- торах. Содержащий двенадцать транзис- того и двенадцатого транзисторов торов п-типа и четырнадцать транзис- р-типа и выходом индикации окончания торов р-типа, истоки которых соедине- 25 переходных процессов триггера, о т ны с шиной питания, счетный вход триггера соединен .с затворами первых и вторых транзисторов р- и п-типов, истоки первого и второго транзисторов п-типа соединены со стоками первого, третьего и второго, четвертого транзисторов р-типа, с затворами четвертого, пятого, седьмого и третьего, шестого, восьмого транзисторов

р-типа и четвертого и третьего тран- . зисторов п-типа, а стоки - с истока3Q

ми пятого и шестого транзисторов п-типа, затворы которых соединены со стоками пятого, девятого и шестого, десятого транзисторов р-типа и истоками седьмого и восьмого транзисторов п-типа, а стоки - с истоками третьего и четвертого транзисторов п-типа, стоки которых соединены с общей шиной, стоки седьмого, тринадцатого и восьмого, четырнадцатого транзисторов р-типа соединены с истоками одиннадцатого и двенадцатого транзисторов п-типа и затворами девятого,

четырнадцатого и десятого, тринадцатого транзисторов р-типа и седьмого, двенадцатого и восьмого, одиннадцатого транзисторов п-типа, сток девятого транзистора п-типа соединен с общей шиной, а исток - со стоком деся

личающийся тем, что, с целью повышения надежности, истоки третьего и четвертого транзисторов п-типа соединены со стоками восьмого, две- надцатого и седьмого, одиннадцатого транзисторов п-типа, затворы пятого и шестого.п-транзисторов соединены соответственно с затворами одиннадцатого р-транзистора, девятого п-тран- зистора и двенадцатого р-транзистора, десятого п-транзистора.