Троичный триггер Советский патент 1988 года по МПК H03K3/29 

S

(Л

00

сд (О

4

Изобретение относится к области импульсной техники, а именно к устройствам ;с тремя устойчивыми состояниями, и может использоваться в различных устройствах автоматики, электротехники для реверсирования тока в нагрузке.

: Цель изобретения - повышение на- |дежчости работы и КПД, расширение об- |ласти применения троичного триггера. ; На чертеже приведена принципиальная |схема троичного триггера.

; Троичный триггер содержит первый 1, |второй 2, третий 3 и седьмой 4 тран- |зисторы первого типа проводимости, четвертый 5, пятый 6, шестой 7, восьмой 8 |и девятый 9 транзисторы второго типа про- 1ВОДИМОСТИ, эмиттеры первого 1, второго 2, |четвертого 5 и базы пятого 6, седьмого 4, восьмого 8 и девятого 9 транзисторов сое- |динены с общей шиной, базы первого I, Iвторого 2 и четвертого 5 транзисторов сое- динены соответственно через первый 10, |второй 11 и третий 12 резисторы с общей шиной, коллектор первого транзистора 1 соединен с базой второго транзистора 2, iкатодом первого диода 13 и через четвер- тый резистор 14 соединен с первым входом 15 триггера, коллектор второго тран- |зистора 2 через пятый резистор 16 соединен с базой шестого транзистора 7, которая через шестой резистор 17 соединена с эмит- :тером шестого транзистора 7 и первой шиной 18 источника питания, коллектор пятого транзистора 6 соединен с анодом второго диода 19 и базой четвертого транзистора 5, коллектор которого соединен че- I рез седьмой резистор 20 с базой третье- I го транзистора, которая через восьмой ре- ;зистор 21 подключена к эмиттеру третьего транзистора и второй шине 22 источника питания, коллекторы третьего 3 и шес- JToro 7 транзисторов соединены с выходом 23 триггера и через девятый резистор 24 подключены к аноду первого 13 и катоду второго 19 диодов, первый вывод десятого резистора 25 соединен с вторым входом 26 триггера, эмиттеры седьмого 4 и восьмого 8 транзисторов через одиннадцатый резистор 27 подключены к выходу 23 триггера, а коллекторы соединены соответственно с базой второго 2 и эмиттером девятого 9 транзисторов, аноды третьего 28 и четвертого 29 диодов соединены с третьим входом 30 триггера, их катоды соединены соответственно с катодами пятого 31 и шестого 32 диодов и через двенадцатый 33 и тринадцатый 34 резисторы подключены соответственно к эмиттеру пятого 6 и базе первого 1 транзисторов, анод пятого диода 31 соединен с -первым входом 15 триггера, анод шестого диода 32 соединен с вторым входом 26 триггера, второй вывод десятого резистора 25 соеди.нен с эмиттером девятого транзистора 9, коллектор которого

через четырнадцатый резистор 35 подключен к базе третьего транзистора 3.

Троичный триггер работает следующим образом.

При подаче на шину 18 положительного, а на шину 22 отрицательного напряжения питания и отсутствии сигналов на входах 15, 26 и 30 все транзисторы триггера закрыты, на выходе 23 нулевой потенциал. Это первое устойчивое состояние триггера.

Если в первом устойчивом состоянии на вход 15 поступает положительный импульс или потенциал, то возникает ток через резистор 14 и базу транзистора 2. Последний открывается и током коллектора от5 крывает транзистор 7. На выходе 23 устанавливается положительное напряжение и возникает ток через резистор 24 и диод 13, который удерживает транзисторы 2 и 7 в открытом состоянии после окончания импульса на входе 15. Это второе устойчивое

0 состояние триггера. В этом состоянии протекает также ток через резистор 27 и эмит- терный переход транзистора 8, поэтому транзистор 8 открыт.

Если триггер находится в первом усс тойчивом состоянии и на вход 26 поступает положительный и мпульс, то возникает ток через резистор 25 и эмиттерный переход транзистора 9. Транзистор 9 открывается и током коллектора через резистор 35 открывает транзистор 3. На выхо0 де 23 устанавливается отрицательное напряжение и возникает ток через резистор 24 и диод 19, что приводит к открыванию транзистора 5, который током коллектора удерживает транзистор 3 в открытом состоянии после окончания импульса на входе 26

5 и закрывании транзистора 9. Это третье устойчивое состояние триггера. В этом состоянии протекает ток также через резистор 27 и эмиттерный переход транзистора 8, поэтому транзистор 8 открыт.

Если триггер находится в первом ус тойчивом состоянии и на вход 30 поступает положительный импульс, то возникает ток и через диоды 28 и 29 и резисторы 33 и 34, открываются транзисторы 1 и 6, но триггер не изменяет

5 своего состояния, так как остальные транзисторы остаются закрытыми.

Если триггер находится во втором устойчивом состоянии, т. е. открыты транзисторы 2, 7 и 8 и на вход 30 поступает положительный импульс, то возникают

0 токи через диоды 28 и 29 и резисторы 33 и 34 и открываются транзисторы 1 и 6. Напряжение на коллекторе транзистора 1 становится меньше порогового напряжения открывания транзистора 2, и последний закрывается. Ток его коллектора

5 уменьшается практически до нуля и закры- вается транзистор 7, что приводит к уменьшению до нуля напряжения на выходе 23. Исчезает ток через резисторы 24 и 27,

закрывается транзистор 8. После окончания импульса на входе 30 транзисторы 1 и 6 закрываются и триггер переключается в первое устойчивое состояние, при котором все транзисторы закрыты.

Если триггер находится во втором устойчивом состоянии и поступает положительный импульс на вход 26, то возникает ток через диод 32, резисторы 34, базу транзистора 1 и через резистор 25 и коллекторный переход открытого транзистора 8. Транзистор 1 открывается и входит в насыщение. Напряжение на базе транзистора 2 снижается и транзистор 2 закрывается, что приводит к закрыванию транзистора 7 и уменьшению до нуля положительного напряжения на выходе 23. Уменьшаются до нуля токи через резисторы 24 и 27, транзистор 8 закрывается. Напряжение на коллекторе транзистора 8 увеличивается, что приводит к открыванию эмиттерного перехода транзистора 9 током, протекаюш.им от входного импульса на входе 26 через резистор 25. Транзистор 9 открывается и током коллектора через резистор 35 открывает транзистор 3. На выходе 23 устанавливается отрицательное напряжение, возникают токи через резисторы 24 и 27, которые открывают транзисторы 4 и 5. Транзистор 5 удерживает транзистор 3 в открытом состоянии после окончания импульса на входе 26. Таким образом, триггер из второго, устойчивого состояния переключается в третье устойчивое состояние, причем через транзисторы 7 и 3 не возникают сквозные токи, так как вначале закрывается транзистор 7, а затем открывается транзистор 3.

Если триггер в третьем устойчивом состоянии, и на вход 30 поступает положительный импульс, то открываются транзисторы 1 и 6 за счет токов через диод 29, резистор 34, диод 28 и резистор 33. Открывание транзистора 6 приводит к уменьшению напряжения на базе транзистора 5 и последний закрывается. Уменьшение тока коллектора транзистора 5 приводит к закрыванию транзистора 3 и уменьшению практически до нуля отрицательного напряжения на выходе 23. Уменьшаются токи через резисторы 24 и 27. Транзистор 8 закрывается, т. е. триггер переключается в первое устойчивое состояние. После окончания импульса на входе 30 транзисторы 1 и 6 закрываются.

Если триггер находится в третьем устойчивом состоянии и на вход 15 поступает положительный импульс, то возникает ток через резистор 14 и открытый транзистор 4 и через диод 31, резистор 33 и эмиттерный переход транзистора 6. Это приводит к открыванию транзистора 6. Напряжение на базе открытого транзистора 5 уменьшается ниже порогового и транзистор 5 закрывается, что приводит к уменьшению тока базы и закрыванию транзистора 3. Отрицательное напряжение на выходе 23 уменьшается практически до нуля. Исчезают токи через резисторы 24 и 27,

что приводит к закрыванию транзистора 4 и увеличению напряжения на его коллекторе, в результате чего возникает ток базы транзистора 2 и последний открывается. Это приводит к установлению на выходе 23

положительного напряжения. Возникают токи через резисторы 24 и 27, что приводит к открыванию транзистора 8. Ток через резистор 24, диод 13 и базу транзистора 2 удерживает транзисторы 2 и 7 в открытом состоянии после окончания импуль5 са на входе 15. Триггер переключается из третьего состояния во второе, при этом на первом этапе закрываются открытые транзисторы, а затем открываются закрытые и при переключении не возникают сквозные токи.

0 Таким образом, троичный триггер может переключаться из любого устойчивого состояния в любое другое, что расширяет область его применения. Исключение сквозных токов при переключениях троичного

5 триггера повышает надежность (исключается пробой транзисторов из-за перегрузки по току или перегрева) и КПД (особенно на высоких частотах переключения).

30

Формула изобретения

Троичный триггер, содержащий три входа одиннадцать резисторов, первый, второй и третий транзисторы первого типа проводимости, четвертый, пятый и шестой транзисторы второго типа проводимости, эмит5 теры первого, второго и четвертого транзисторов соединены с общей шиной, базы первого, второго и четвертого транзисторов соединены соответственно через первый, второй и третий резисторы с общей шиной,

Q коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, катодом первого диода и через четвертый резистор - с первым входом триггера, коллектор второго транзистора через пятый резистор соединен с базой шестого транзистора, которая через

5 щестой резистор соединена с эмиттером шестого транзистора и первой шиной источника питания, коллектор пятого транзистора соединен с анодом второго диода и базой четвертого транзистора, коллектор которого соединен через седьмой резистор с

0 базой третьего транзистора, которая через восьмой резистор подключена к эмиттеру третьего транзистора и второй шине источника питания, коллекторы третьего и шестого транзисторов соединены с выходом триггера и через девятый резистор подклю чены к аноду первого и катоду второго диодов, первый вывод десятого резистора соединен с вторым входом Триггера, отли- чающийся тем, что, с целью повышения

надежности работы и КПД, расширения области применения, в него введены три ре- 3:истора, четыре диода, седьмой транзистор первого типа проводимости, восьмой и девятый транзисторы второго типа проводи- Мости, базы седьмого, восьмого и девя- трго транзисторов соединены с общей ши- н ой, эмиттеры седьмого и восьмрго транзисторов через одиннадцатый резистор подключены к выходу триггера, а коллекторы сэединены соответственно с базой второго и эмиттером девятого транзисторов, аноды тзетьего и четвертого диодов соединены с

третьим входом триггера, их катоды соединены соответственно с катодами пятого, шестого диодов и через двенадцатый и тринадцатый резисторы подключены соот- ветственно к эмиттеру пятого и базе первого транзисторов, анод пятого диода соединен с первым входом триггера, анод шестого диода соединен с вторым входом триггера, второй вывод десятого резистора соединен с эмиттером девятого транзистора, коллектор которого через четырнадцатый резистор подключен к базе третьего транзистора.

Изобретение относится к области импульсной техники. Введение в троичный триггер резисторов 33-35, диодов 28, 29, 31, 32, транзистора (Т) 4 первого типа проводимости, Т 8, 9, второго типа проводимости и новых электрических связей между функциональными элементами повышает надежность работы и КПД, расширяет область его применения. 1 ил.