Мостовой троичный триггер Советский патент 1988 года по МПК H03K3/29 

Г +

(Л

со со со сх

СХ5 Oi

1

Изобретение относится к импульсн технике и может быть использовано в различных электронных устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники.

Цель изобретения - повышение надежности за счет упрощения, расширение функциональных возможностей и повьпиение быстродействия.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема троичного мостового триггера.

20

25

Троичный мостовой триггер содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 5 транзисторы первого типа проводимости, шестой 6, седьмой 7, восьмой 8, девятый 9, десятый 10 и одиннадцатый 11 транзисторы второго типа проводимости. Эмиттеры транзисторов 1 и 2 соединены и черей резисторы 12 и 13 подключены соответственно к базам транзисторов 1 и 2, коллекторы которых соединены соответственно с выходами 14 и 15 триггера и коллекторами транзисторов 6 и 7, между которыми включена симметричная нагрузка 16. Базы транзисторов 6 и 7 соединены соответственно с коллекторами транзисторов 10 и 11, через резисторы 17 и 18 - с эмиттерами транзисторов 6, 7, 10 и 11 и первым полюсом первого источника 19 питания, который через резисторы 20 и 21 подключен соответственно к базам трайзисторов 10 и 11, которые через резисторы 22 и 23 подключены к коллек-, тору транзистора 5, база которого соединена с входом 2А триггера и через 40 резистор 25 подключена к общей шине, базам транзисторов 3, 4, 8 и 9, вторым полюсам первого и второго источников питания. Базы транзисторов 6

В первом устойчивом состоянии при нулевых потенциалах на входах 24, 32 и 33 все транзисторы триггера закрыты, на выходах 14 и 15 нулевые потенциалы, токи в нагрузках 16, 37 и 38 отсутствуют. Если в первом устойчивом состоянии на вход 32 поступает положительный импульс (или положительное напряжение произвольной 5 формы), возникает ток через резистор 30 и переход эмиттер-база транзистора 8, что приводит к открыванию последнего. Ток коллектора транзистора 8 открьшает транзистор 1, и на выходе 14 устанавливается отрицательное (относительно общей шины) напряжение. Возникают токи в нагрузке 37, а также через резистор 23 и переход эмиттер- база транзистора 4, что приводит к открыванию последнего. Ток коллектора транзистора 4 открывает транзистор 7, и на выходе 15 устанавливается положительное (относительно общей шины) напряжение. Возникают токи в нагрузках 38 и 16, а также через резистор 28 и переход эмиттер-база транзистора 8, который удерживает транзистор 8 в открытом состоянии после окончания положительного импульса на входе 32. Таким образом, мостовой троичный триггер устанавливается во второе устойчивое состояние, при котором транзисторы 1, 4, 7 и 8 открыты, на выходе 14 отрицательное напряжение, а на выходе 15 - положительное, в на- грузках 37, 38 и 16 протекают токи. Если в первом устойчивом состоянии на вход 33 поступает положитель- ный импульс, то мостовой троичный

30

35

и 7 через резисторы 26 и 27 соединеныдц аналогично в силу симметрии

схемы переключается в третье устойчивое состояние, в котором транзисторы 6 и

соответственно с коллекторами транзисторов 3 и 4, эмиттеры которых подключены соответственно к эмиттерам транзисторов 8 и 9, через резисторы 28 и 29 соединены соответственно с выходами 15 и 14 триггера, а через резисторы 30 и 31 подключены соответственно к входам 32 и 33 триггера. Коллекторы транзисторов 8 и 9 через резисторы 34 и 35 соединены соответственно с базами транзисторов 1 и 2, эмиттеры которых соединены с первым полюсом второго источника 36 питания. Выходы 14 и 15 триггера могут быть

50

55

2, 3, 6 и 9 открыты, а остальные закрыты, на выходе 14 положительное, а на вьпсоде 15 - отрицательное напряжения, в нагрузках 16, 37 и 38 проте-. кают токи противоположного (по сравнению с вторым устойчивым состоянием) направления. Если мостовой троичный триггер находится во втором устойчивом состоянии и на вход 33 поступает положительный импульс, то отрицательное напряжение на эмиттерах транзисторов 4 и 9 изменяется на положитель0

0

5

, 0

подключены через несимметричные нагрузки 37 и 38 к общей шине.

Мостовой троичный триггер работает следующим образом.

В первом устойчивом состоянии при нулевых потенциалах на входах 24, 32 и 33 все транзисторы триггера закрыты, на выходах 14 и 15 нулевые потенциалы, токи в нагрузках 16, 37 и 38 отсутствуют. Если в первом устойчивом состоянии на вход 32 поступает положительный импульс (или положительное напряжение произвольной 5 формы), возникает ток через резистор 30 и переход эмиттер-база транзистора 8, что приводит к открыванию последнего. Ток коллектора транзистора 8 открьшает транзистор 1, и на выходе 14 устанавливается отрицательное (относительно общей шины) напряжение. Возникают токи в нагрузке 37, а также через резистор 23 и переход эмиттер- база транзистора 4, что приводит к открыванию последнего. Ток коллектора транзистора 4 открывает транзистор 7, и на выходе 15 устанавливается положительное (относительно общей шины) напряжение. Возникают токи в нагрузках 38 и 16, а также через резистор 28 и переход эмиттер-база транзистора 8, который удерживает транзистор 8 в открытом состоянии после окончания положительного импульса на входе 32. Таким образом, мостовой троичный триггер устанавливается во второе устойчивое состояние, при котором транзисторы 1, 4, 7 и 8 открыты, на выходе 14 отрицательное напряжение, а на выходе 15 - положительное, в на- грузках 37, 38 и 16 протекают токи. Если в первом устойчивом состоянии на вход 33 поступает положитель- ный импульс, то мостовой троичный

0

5

схемы переключается в третье устойчивое состояние, в котором транзисторы 6 и

0

5

2, 3, 6 и 9 открыты, а остальные закрыты, на выходе 14 положительное, а на вьпсоде 15 - отрицательное напряжения, в нагрузках 16, 37 и 38 проте-. кают токи противоположного (по сравнению с вторым устойчивым состоянием) направления. Если мостовой троичный триггер находится во втором устойчивом состоянии и на вход 33 поступает положительный импульс, то отрицательное напряжение на эмиттерах транзисторов 4 и 9 изменяется на положительное (за счет тока от входного импульса, протекающего через резистор 31, который должен быть больше, чем ток через резистор 29), что приводит к закрыванию транзистора 4 и открыванию транзистора 9. Ток коллектора транзистора 4 уменьшается до нуля, что приводит к закрыванию транзистора 7, а возникший ток коллектора транзисто- ра 9 открывает транзистор 2, что приводит к изменению на выходе 15 напряжения от положительного уровня до отрицательного, реверсированию тока в

ние на выходе 15 уменьшается до нуля, исчезает ток через нагрузку 38 и через резистор 28, что приводит к закрыванию транзистора 8,а затем и транзистора 1. На выходе 14 устанавливается нулевой потенциал,и токи через нагрузки 16 и 37 исчезают. После окончания импульса на выходе 24 транзисторы 5, 10 и 11 закрываются и триггер находится в первом устойчивом состоянии. Если мостовой троичный триггер находится в третьем устойчивом состоянии и на вход 24 поступает положитель

Изобретение относится к области импульсной техники, может быть использовано в различных электронных устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение надежности за счет упрощения, расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия. Устройство содержит транзисторы первого Типа проводимости 1,2,3,4,5, транзисторы второго типа проводимости 6,7, 8,9,10,11, резисторы 12,13. Для дос- /тижения поставленной цели в устройство введены новые связи между элементами. 1 ил.1Q

нагрузке 38 и уменьшению до нуля тока 15 ный импульс, то аналогично в силу

в нагрузке 16. Ток через резистор 28 также изменяет направление на противоположное, что приводит к закрывани эмиттерного перехода транзистора 8 и открьшанию эмиттерного перехода транзистора 3. Ток коллектора транзистора 8 уменьшается до нуля, и транзистор 1 закрывается, а ток коллектора транзистора 3 открывает транзистор 6. Напряжение на выходе 14 изменяется от отрицательного до положительного значения, реверсируется ток в нагрузке 37 и возникает ток противоположного направления в нагрузке 16.Изменяет направление ток в резисторе 29, который удерживает транзистор 3 в открытом состоянии после окончания положительного импульса на входе 33. Таким образом, мостовой троичный триггер переключается из второго устойчивого состояния в третье, напряжения на выходах 14 и 15 изменяются на противоположные,; а ток во всех нагрузках реверсируются.Если мостовой троичный триггер находится в третьем устойчивом состоянии и на вход 32 поступает положительный импульс , то аналогично в силу симметри схемы устройство переключается во второе устойчивое состояние, напряжения на выходах изменяются на противоположные, а токи в нагрузках реверсируются. Если мостовой троичный триггер находится во втором устойчивом состоянии и на вход 24 поступает положительный импульс, то открываетс транзистор 5. Ток коллектора транзистора 5, протекая через резисторы 22 и 23, открывает и насыщает транзисторы 10 и 11, Напряжение мезвду эмиттером и базой транзистора 7 уменьшается ниже порогового напряжения эмиттер-база открытого транзистора 7, и последний закрьшается. Напряже

5

0

5

0

5

0

5

симметрии схемы устройство переключается в первое устойчивое состояние. Таким образам, подачей положительных импульсов (или положительных напряжений любой формы) мостовой троичный триггер переключается в любое из трех устойчивых состояний в произвольном порядке. При зтом токи как в симметричной нагрузке 16, так и несимметричных нагрузках 37 и 38 могут иметь Два различных направления и нулевое значение, причем в нагрузках 37 и 38 токи изменяются в противофазе. Это свойство мостового троичного триггера расширяет его функциональные возможности и область применения.

Повышение надежности работы устройства достигается за счет уменьшения числа элементов.

Подключение несимметричных нагрузок 37 и 38 улучшает условия рассасывания неосновных носителей в базах закрываемых транзисторов 1 и 7 или 2 и 6, что уменьшает время переключения устройства в первое устойчивое состояние, а следовательно, повышает быстродействие.

Формула изобретения

Мостовой троичный триггер, содержит три входа, первый, второй, третий, четвертый и пятый транзисторы первого типа проводимости, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый транзисторы второго типа проводимости, эмиттеры первого и второго транзисторов соединены и через первый и второй резисторы подключены соответственно к базам первого и второго транзисторов, коллекторы которых соединены соответственно с первым и вторьм выходами триггера и коллекторами шестого и седьмого транзисторов.

эмиттеры которых соединены с первой шиной питания, базы шестого и седьмого транзисторов соединены соответственно через третий и четвертый резис- торы с первой шиной питания, и через пятый и шестой резисторы подключены соответственно к коллекторам третье - го и четвертого транзисторов, базы которых соединены, а эмиттеры соеди- нены соответственно с эмиттерами восьмого и девятого транзисторов, базы которых соединены, коллекторы че рез седьмой и восьмой резисторы подключены соответственно к базам перво- го и второго транзисторов, отличающийся тем, что, :с целью повьш1ения надежности за счет упрощения, расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия, введена вторая шина питания, эмиттеры первого и второго транзисторов соединены с второй шиной питания, общая шина соединена с базами третьего.

четвертого, .восьмого и девятого транзисторов, эмиттером пятого транзистора, который через девятый резистор соединен с первым входом триггера и базой пятого транзистора, коллектор которого соединен соответственно .через девятый и одиннадцатый резисторы с базами десятого и одиннадцатого транзисторов, которые через двенадцатый и тринадцатый резисторы подключены к первой щине питания и эмиттерам десятого и одиннадцатого транзисторов, коллекторы которых соединены Соответственно с базами шестого и седьмого транзисторов, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены соответственно через четьфнад- цатый и пятнадцатый резисторы с вторым и первым выходами триггера, а через шестнадцатый и семнадцатый резисторы подключеиы соответственно к второму и третьему входам триггера.