Д-триггер ЭСЛ - типа Советский патент 1991 года по МПК H03K3/286 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в интегральных схемах для построения блоков хранения и сдвига информации.

Целью изобретения является упрощение и увеличение быстродействия D-тригге- ра, а также расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена схема D-триг- гера ЭСЛ-типа.

D-триггер ЭСЛ-типа содержит тринадцать транзисторов 1 - 13, два резистора 14 и 15, пять источников 16-20 тока, шину 21 питания, общую шину 22, D-вход 23, С-вход 24, выход 25, шины 26 и 27 опорного напряжения. Эмиттеры первого и второго транзисторов 1, 2 соединены с коллектором третьего транзистора 3, эмиттер которого соединен с первым источником 16 тока и эмиттером четвертого транзистора 4, коллектор которого подключен к эмиттерам пятого и шестого транзисторов 5 и 6. Коллекторы шестого и первого транзисторов 6

и 1 и база седьмого транзистора 7 соединены через первый резистор 14 с шиной 21 питания. Базы второго, шестого, восьмого транзисторов 2, 6 и 8 подключены к первой шине 26 опорного напряжения. Базы третьего и девятого транзисторов 3 и 9 соединены с второй шиной 27 опорного напряжения. Эмиттеры девятого и десятого транзисторов 9 и 10 соединены с третьим источником 18 тока. База десятого транзистора 10 соединена с базой четвертого транзистора 4, с эмиттером транзистора 11 и четвертым источником 19 тока.

База одиннадцатого транзистора 11 соединена с С-входом 24, база первого транзистора 1 соединена с D-входом 23. База пятого транзистора 5 соединена с эмиттером седьмого транзистора 7 и с вторым источником 17 тока. Коллектор девятого . транзистора 9 соединен с эмиттерами восьмого и тринадцатого транзисторов 8 и 13. Коллектор восьмого транзистора 8 и база двенадцатого транзистора 12 соединены чеЮ

С

ON J N

СО О 00

рез второй резистор 15с шиной 21 питания. Эмиттер двенадцатого транзистора 12 соединен с базой тринадцатого транзистора 13 и с пятым источником 20 тока и является выходом 25.

Коллекторы второго, седьмого, одиннадцатого, двенадцатого тринадцатого транзисторов 2, 7, 11, 12 и 13 соединены с шиной 21 питания. Все источники 16-20 тока соединены с общей шиной 22. Коллектор пятого транзистора 5 соединен с коллектором восьмого транзистора 8, а коллектор десятого транзистора 10 - с шиной 21 питания.

На чертеже также указаны два дополнительных транзистора 28 и 29, объединенные базы которых являются дополнительным R- входом 30. Коллектор и эмиттер первого дополнительного транзистора 28 соединены с коллектором и эмиттером пятого транзистора 5 соответственно. Коллектор и эмиттер второго дополнительного транзистора 29 соединены с коллектором и эмиттером одиннадцатого транзистора 11 соответственно.

D-триггер ЭСЛ-типа работает следующим образом.

Пусть сигналы, подаваемые на С- и D- входы 24 и 23 соответствуют низкому уровню (С 0; D 0). Тогда ток источника 16 тока течет по следующей цепи: шина питания 21, эмиттер-коллектор транзистора 2, эмиттер- коллектор транзистора 3, при этом на базе транзистора 1 и, следовательно, на базе транзистора 5 будет высокий потенциал. Цепь, по которой течет ток источника 18, зависит от предыдущего значения на выходе 25.

Допустим, что на выходе 25 низкий логический уровень. Тогда ток источника 18 течет по следующей цепи: шина 21, резистор 15, эмиттер-коллектор транзистора 8, эмиттер-коллектор транзистора 9. Этот ток называет низкий потенциал на базе транзистора 12, на базе транзистора 13 и на выходе 25 сохраняется старое значение.

Пусть сигнал на D-входе 23 возрастет до высокого уровня (D 1, С 0). Тогда ток источника 16 течет по следующей цепи: шина 21, резистор 14, эмиттер-коллектор транзистора 1. эмиттер-коллектор транзистора 3. при этом на базах транзисторов 7 и 5 возникают низкие потенциалы. Цепь протекания тока источника 18 остается прежней за счет положительной обратной связи: транзистор 13, транзистор 8, резистор 15, транзистор 12 и на выходе 25 сохраняется старое значение.

Пусть сигнал на С-выходе 24 возрастет до высокого уровня (D 1, С 1). Ток источника 16 течет по следующей цепи: шина 21, резистор 14, эмиттер-коллектор транзистора 6, эмиттер-коллектор транзистора 4. Этот путь протекания тока поддерживается положительной обратной связью1 транзистор 7, транзистор 5, резистор 14. Ток источника 18 течет от шины 21 через эмиттер-коллектор транзистора 10. На базах транзисторов 12 и 13 возникает высокий потенциал, соответствующий значению логической единицы на выходе 25. Таким образом происходит запись в схему значения сигнала на D-выходе 23 по положительному фронту сигнала на С-входе 24.

При уменьшении сигнала С до низкого

уровня (С 0) предыдущее значение сигнала на выходе 25 обеспечивается положительной обратной связью: резистор 15, транзистор 12, транзистор 13, транзистор 8. Пусть

сигнал С на входе 24 изменяется с низкого до высокого уровня при низком уровне сигнала на входе 23 (С 1, D 0). (Предыдущее состояние схемы рассмотрено выше (С О, D 0)). Тогда ток источника 16 течет по

следующей цепи: шина 21, резистор 15, эмиттер-коллектор транзистора 5, омиттер- коллектор транзистора 4, создавая низкий потенциал на базах транзисторов 12 и 13 и на выходе 25. Следовательно, происходит

запись в схему значения сигнала на D-входе 23 по положительному фронту сигнала на С-входе 24.

Таким образом, анализ работы предложенной схемы показывает, что запись информации (сигнал D) происходит по положительному фронту сигнала С и она сохраняется до прихода следующего положительного фронта сигнала С. Следовательно, схема работает как D-триггер.

При подаче на R-вход 30 сигнала высокого уровня, независимо от сигналов на входах 23 и 24, ток источника 16 течет по следующей цепи: шина 21, резистор 15, эмиттер-коллектор транзистора 28, эмиттер-коллектор транзистора 4. Этот ток вызывает низкий потенциал на базе транзистора 12 и на выходе 25. В этом состоянии схема находится за счет положительных обратных связей до прихода положительного фронта

сигнала С. Следовательно, предложенная схема работает как D-триггер с предварительной установкой.

Предложенная схема тактируется поло- жительным фронтом сигнала С. Для того, чтобы схема тактировалась с отрицательным фронтом сигнала С, необходимо базы транзисторов 4 и 10 подключить к источнику 27 опорных напряжений, а базы транзисторов 3 и 9 - к эмиттеру транзистора 11.

Для того, чтобы схема работала с инверсным сигналом на D-входе (D-триггер) необходимо коллектор транзистора 1 подключить к шине 21, а коллектор транзистора 2 - к коллектору транзистора 6.

Формула изобретения 1. D-триггер ЭСЛ-типа, содержащий первый и второй транзисторы, эмиттеры которых соединены с коллектором третьего транзистора, эмиттер которого соединен с первым источником тока и эмиттером четвертого транзистора, коллектор которого подключен к эмиттерам пятого и шестого транзисторов, коллекторы шестого, первого транзисторов и база седьмого транзистора соединены через первый резистор с шиной питания, базы второго, шестого, восьмого транзисторов подключены к первой шине опорного напряжения, базы третьего и де- вятого транзисторов соединены с второй шиной опорного напряжения, эмиттеры девятого и десятого транзисторов соединены с третьим источником тока, база десятого транзистора соединена с базой четвертого транзистора, с эмиттером одиннадцатого транзистора и с четвертым источником тока, 6a3a одиннадцатого транзистора соединена с С-входом Ьаза первого транзистора соединена с D-входом, база пятого транзи-

стора соединена с эмиттером седьмого транзистора и с вторым источником тока, коллектор девятого транзистора соединен с эмиттерами восьмого и тринадцатого транзисторов, коллектор восьмого и база двенадцатого транзисторов соединены через второй резистор с шиной питания, эмиттер двенадцатого транзистора соединен с базой тринадцатого транзистора, с пятым источником тока и с выходом устройства, коллекторы второго, седьмого, одиннадцатого, двенадцатого, тринадцатого транзисторов соединены с шиной питания, о т.л и- чающийся тем, что, с целью упрощения и увеличения быстродействия, коллектор пятого транзистора соединен с коллектором восьмого транзистора, а коллектор десятого транзистора - с шиной питания.

2. D-триггер ЭСЛ-типа по п. 1. о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два дополнительных транзистора, базы которых соединены с дополнительным R-входом, коллектор и эмиттер первого дополнительного транзистора соединены соответственно с коллектором и эмиттером пятого транзистора, коллектор и эмиттер второго дополнительного транзистора соединены соответственно с коллектором и эмиттером одиннадцатого транзистора.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в интегральных схемах для построения блоков хра- нения и сдвига информации. Цель изобретения - упрощение и увеличение надежности, а также расширение функциональных возможностей. D-триггер ЭСЛ-типа содержит тринадцать транзисторов, пять источников тока и две шины опорного напряжения. Введение новых связей позволяет упростить D-триггер ЭСЛ-типа, а введение двух транзисторов позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения функции асинхронного сброса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

22

г ГУ