Кольцевой счетчик Советский патент 1990 года по МПК H03K23/00 

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

Цель изобретения - расширение области применения путем расширения рабочих диапазонов напряжений и мощностей.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема кольцевого счетчика.

Кольцевой счетчик содержит ячейки памяти 1.1-l.n, каждая из которых состоит из первого 2 и второго 3 транзисторов первого типа проводимости, третьего 4 и четвертого 5 транзисторов второго типа проводимости, пятого 6 транзистора первого типа проводимости, стабилитрона 7, диода 8, выходной шины 9, резистора 10 нагрузки. Кольцевой счетчик имеет шину 1 счетного входа, шину 12 установки исходного состояния (сброса) , шину 13 питания. Последняя ячейка имеет дополнительный стабилитрон 14. Кольцевой счетчик также содержит входной резистор 15.

Базы транзисторов 2.1-2.П, 3,1- , З.п соединены соответственно с коллекторами транзисторов 4.1-4.П, 5.1-5.п , базы транзисторов 4.1-4.П соединены

ел оо со со со bo

соответственно с первыми коллекторами транзисторов 2.1-2.П, вторые коллекторы которых соединены соответственно с анодами стабилитронов 7.1-7.п. Катоды стабилитронов 7.1- 7.п соединены соответственно с базами транзисторов 5.1-5.П и коллекторами транзисторов 3.1-З.п первые эмиттеры которых соединены соответственно с базами транзисторов 6.1- б.п и катодами диодов 8.1-8.п. Вторые эмиттеры транзисторов 3.1-З.п соединены соответственно с базами транзисторов- 2.2-2.п , 2,1. Коллекторы транзисторов 6.1-б.п соединены соответственно с базами транзисторов 2,1-2.п. Эмиттеры транзисторов 4.1- Д.п соединены соответственно с выходными шинами ячеек 9.1-9.П и через резисторы нагрузки 10.1-10.п подключении к пине 13 питания. Эмиттеры транзисторов 5.1-З.п соединенывне те и через входной резистор 15 подключены к шине 11 счетного входа. Аноды диодов 8.1-S.n подключены к шине 1 2 установки исходного состояния. В последней ячейке 1,п анод стабилитрона 7.п соединен с катодом стабилитрона 14, анод которого подключен к общей шине.

Кольцевой счетчик работает следующим образом.

При включении питания кольцевой счетчик устанавливается в исходное состояние, при котором все транзисто ры всех ячеек закрыты, на всех выходных шинах 9.1-9.П высокие уровни напряжения.

При поступлении на шину 11 счетного входа положительного импульса или напряжения произвольной формы, амплитуда которого превышает сумму напряжений пробоя стабилитронов 7.п и 14, открывается эмиттерный переход транзистора 5.п. Последний током коллектора открывает транзистор З.п. За счет положительной обратной связи между транзисторами 5.п и З.п возникает лавинообразный процесс включения этих транзисторов, который заканчивается их насыщением. Ток вто рого эмиттера транзистора З.п открывает (транзистор 2.1, который током первого коллектора открывает транзистор 4.1. За счет положительной обратной связи между транзисторами 2.1 и 4.1 возникает лавинообразный процесс их открывания и насыщения,

0

5

0

Таким образом, включается первая ячейка. В нагрузке 10.1 возникает {ток, а на выходной шине 9.1 устанав-| гливается низкий уровень напряжения. До окончания входного импульса транзисторы 5.п и З.п находятся в режиме насыщения, поэтому на всех эмиттерах транзисторов 5.1-5.П имеется, низкий уровень напряжения (1,4-1,8 В). Напряжение пробоя стабилитронов |7.1-7.п должно быть выше, чем низкий Уровень на эмиттерах транзисторов 5.1-5.П (например, более 3 В). Поэтому до окончания входного импульса ни один из транзисторов 5.1-5.П-1

i открыться не сможет. После окончания входного импульса на шине 11 ток через транзисторы 5.п и З.п уменьшается до нуля и транзистор лавинообразно закрывается. Кольцевой счетчик остается в устойчивом состоянии, при котором включена ячейка 1.1.

5

35

0

При поступлении на входную шину 11 второго положительного импульса, открывается эмиттерный переход транзистора 5.1 вследствие того, что открыт транзистор 2.1, и уровень напряжения на базе транзистора 5.1 самый низкий из всех транзисторов 5.1-5.П вследствие того, что транзисторы 2.2-2.П закрыты, а сумма напряжений пробоя стабилитронов 7.п и 14 больше, чем напряжения пробоя стабилитрона 7.1.

Открывание транзистора 5.1 влечет за собой открывание транзистора 3.1 и лавинообразный процесс их переключения в насыщенное состояние. Ток первого эмиттера транзистора 3.1 открывает транзистор 6.1, который в насыщенном состоянии шунтирует ток базы транзистора 2.1, так как дс напряжение между коллектором и эмиттером насыщенного транзистора 6,1 значительно меньше, чем пороговое напряжение открывания база - эмиттер транзистора 2.1, что приводит к лавинообразному закрыванию транзисторов 2.1 и 4.1, т.е. к выключению первой ячейки 1.1 и установлению на ее выходной шине 9.1 высокого уровня напряжения .

Одновременно ток второго эмиттера транзистора 3.1 открывает транзистор 2.2, что влечет лавинообразный процесс открывания транзисторов 2.2 и . 4.2, т.е. включение второй ячейки

50

5

1.2 и установление на ее выходной шине 9.2 низкого уровня напряжения.

До окончания второго входного импульса транзисторы 5.1 и 3.1 находятся в насыщенном состоянии, на эмиттерах транзисторов 5.1-5.П удерживается низкий уровень напряжения, что исключает открывание транзисторов 5.2-5.П и изменение состояния счетчика.

После окончания второго входного импульса транзисторы 5.1 и 3.1 закрываются, а счетчик остается в устойчивом состоянии, в котором включена вторая ячейка 1.2.

При подаче следующих импульсов на шину 11 аналогичным образом включаются следующие ячейки, а предыдущие выключаются, после выключения пос- ледней ячейки включается первая. и т.д.

При поступлении положительного импульса на шину 12 установки исход- ,ного состояния (сброса) открывают- ся и входят в режим насыщения транзисторы 6.1-б.п, что ведет к выключению включенной ячейки 1 независимо от предыдущего состояния и установлению счетчика в исходное состояние, при котором все ячейки 1.1.1,п выключены.

В предлагаемом устройстве выходные шины ячеек не связаны одна с другой через обратносмещенные эмит- терные переходы, поэтому кольцевой счетчик может питаться от источника с более высоким напряжением питания и коммутировать более высокие мощности.

Формула изобретения

Кольцевой счетчик, содержащий ячейки памяти, каждая из которых

5

0

5 0

0

5

содержит первый и второй траьзисторы первого типа проводимости, третий и четвертый транзисторы второго типа проводимости и диод, базы первого и второго транзисторов соединены соответственно с коллекторами третьего и четвертого транзисторов, базы которых соединены соответственно с коллекторами первого и второго транзисторов, эмиттер первого транзистора соединен с общей шиной, катод стабилитрона соединен с базой четвертого транзистора, выходная шина каждой ячейки памяти через соответствующий резистор нагрузки соединена с шиной питания, эмиттеры четвертых транзисторов всех ячеек соединены вместе и через входной резистор подключены к шине счетного входа, первые выводы диодов всех ячеек подключены к шине установки исходного состоянияs отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем расширения рабочих диапазонов напряжений и мощностей, в каждую ячейку введен пятый транзистор первого типа проводимости, эмиттер которого соединен с общей шиной, его коллектор подключен к базе первого тразистора, второй коллектор которого соединен с анодом стабилитрона, база пятого транзистора соединена с вторым выводом диода и первым эмиттером второго транзистора, второй эмиттер которого соединен с базой первого транзистора следующей ячейки, эмиттер третьего транзистора соединен с выходной шиной ячейки, второй коллектор первого транзистора последней ячейки памяти соединен с катодом дополнительного стабилитрона, анод которого подключен к общей шине.

Ц4и1 til Ш

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электронных устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники. Цель изобретения - расширение области применения - достигается путем расширения диапазонов рабочих напряжений и мощностей. Кольцевой счетчик ячейки памяти, каждая из которых содержит первый, второй и пятый транзисторы типа проводимости, третий и четвертый транзисторы второго типа проводимости, стабилитрон, нагрузочный резистор и диод. Кроме того, кольцевой счетчик содержит шину счетного входа, шину установки исходного состояния и входной резистор. Введение пятого транзистора первого типа проводимости в каждую ячейку памяти и дополнительного стабилитрона в последнуюю ячейку памяти, а также новых связей расширяет диапазон рабочих напряжений и мощностей, за счет того, что выходные шины ячеек памяти не связаны одна с другой через обратно смещенные эмиттерные переходы. 1 ил.