Триггер Советский патент 1993 года по МПК G11C11/40 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к цифровым запоминающим устройствам с использованием магнитных элементов в комбинации с активными элементами.

Изобретение может быть использовано в регистрах и счетчиках, сохраняющих ин. формацию при перерывах питания.

Известна ячейка памяти, содержащая элемент.запрега; два инвертора, накопительный элемент на трансформаторе, накопительный элемент на конденсаторе, три пассивных, элемента на резисторах, два шунтирующих элемента на диодах.

Недостаток известной ячейки памяти - I низкая надежность восстановления информации при перерывах питания.вследствие несимметричности плеч триггера,,построен- ного на инверторах, из-за резистора, включенного между выходом второго инвертора и входом первого инвертора, следствием чего являются отличающиеся процессы восстановления нулевой и единичной информации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании

положительному эффекту к заявленному техническому решению является принятый за прототип триггер, содержащий первый элемент 2 ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом инверсного плеча триггера и соединен с анодом первого диода и началом первичной обмотки первого трансформатора, первый вход первого элемента 2 ИЛИ- НЕ является входом сброса, второй вход первого элемента 2 ИЛИ-Н Е соединен через третий резистор с шиной питания и концом первичной обмотки второго трансформатора, выход второго элемента 2 ИЛ И-НЕ явля- . ется прямым.выходом триггера и соединен1 с анодом второго диода и началом первичной обмотки второго трансформатора, первый вход второго элемента 2 ИЛИ-НЕ соединен через второй резистор с шиной питания и концом первичной обмотки первого tpaнcфopмaтopa, второй вход второго элемента 2 ИЛИ-НЕ является входом уста новки, концы вторичных обмоток первого и второго трансформаторов соединены с общей шиной, начало вторичной обмотки первого трансформатора соединено через первый резистор с шиной питания, начало вторичё

ч

О 00

ел

ной обмотки второго трансформатора соединено через четвертый резистор с шиной питания, катоды первого и второго диодов соединены с шиной питания.

Однако недостатком данного триггера является низкая надежность вследствие применения двух трансформаторов и четырех резисторов.

Целью изобретения является повышение надежнрст,и триггера.

Цель дрс.тигается тем, что в триггер, содержащий дв а элемента И-НЕ, два резистора, два дйо да, трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого является прямым выходом триггера и соединен с анодом первого диода и выходом первого элемента И-НЕ; первый вход которогоявля- ется входом установки триггера, а второй вход соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к шине питания и соединен с катодами первого и второго диодов и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен со вторым выводом вторичной обмотки трансформатора и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого является входом сброса триг- .гера, а выход соединен с анодом второго диода и является инверсным выходом триггера, введены соединения первого вывода вторичной обмотки трансформатора со вторым входом первого элемента И-НЕ, а второго вывода - с выходом второго элемента И-НЕ.

На фиг.1 приведена схема заявленного триггера; на фиг.2 - кривая намагниченности сердечника; на фиг.З - эквивалентная схема триггера при положительном насыщении сердечника; на фиг.4 - то же, при отрицательном насыщении сердечника

. Устройство состоит из пассивных элементов на резисторах 1,2, элементов 2И-НЕ 3,4 с Открытым коллектором, накопительного элемента 5 на трансформаторе 8, шунтирующих элементов 6,7 на диодах. Первый вход элемента 2И-НЕ 3 является входом сброса ячейки памяти, а выход является инверсным выходом ячейки памяти и соединен концом вторичной обмотки трансформатора 5 и анодом диода 7, второй вход элемента 2И-НЕ 3 соединен с концом первичной обмотки трансформатора 5 и первым выводом резистора 2, первый вход элемента 2И-НЕ 4 соединен с началом вторичной-обмотки трансформатора 5 и первым выводом резистора 1 второй вход элемента 2И-НЕ 4 является входом установки ячейки памяти, выход элемента 2И-НЕ 4 соединен с началом первичной обмотки трансформатора 5, анодом диода 6 и является прямым выходом ячейки памяти, вторые выводы .резисторов 1, 2, катоды диодов б, 7 соединены между собой и подключены к шине питания. Число витков первичной и

вторичной обмоток трансформатора 5 и величины резисторов 1, 2 должны быть одинаковы.

Устройство работает в трех режимах: записи информации, в режиме хранения ин0 формации и в режиме восстановления информации при перерывах питания. Контроль записанной информации и ее считывание производится с одного из выходов элементов 2И-НЕ 3,4. Сигналы Установка

5 и Сброс и выходные сигналы снимаются относительно общей шины источника питания.

Для записи логической 1 в триггер на него необходимо подать питающее напря0 жение, на вход Установка подать логический О, на вход Сброс - логическую 1. Для записи логического О в триггер необходимо подать О на вход Сброс и 1 на вход Установка. В режиме Хранение на

5 обоих входах необходимо установить логическую Г. Состояние О на обоих входах триггера является запрещенным.

Восстановление информации при перерывах питания происходит за счет намагни0 ченности сердечника трансформатора 5 следующим образом. До выключения питания сердечник трансформатора вводится в положительное или отрицательное насыщение током, протекающим через открытый

5 выходной транзистор элемента 2И-НЕ 3 или 4, в зависимости от информации, хранящейся в триггере. Сердечник трансформатора 5 должен иметь кривую намагниченности, представленную на фйг.2.

0 При подаче питающего напряжения на триггер трансформатор 5 играет роль сдвоенного переключателя, положение контактов которого зависит от полярно.сти насыщения сердечника. Эквивалентные

5 схемы триггера при положительном и отрицательном насыщении сердечника представлены на фиг.3,4. Этот эффект достигается за счет полярности подключения обмоток трансформатора, которая обеспечивает глу0 бокую отрицательную обратную связь при динамических процессах, компенсирующую положительную обратную связь триггера на элементах 2И-НЕ 3,4, обусловленную проводимостью обмоток трансформатора.

5 Благодаря применению сердечника с кривой намагниченности, приведенной на фиг.2, глубокая отрицательная обратная связь возникает только при перемагничива- нии сердечника. Точка А на этом чертеже Соответствует состоянию сердечника при

выключенном питании, если в триггере была записана 1, точка Б - если в триггере был записан О. Для восстановления информации при включении питания необходимо обеспечить на входах Сброс и Установка потенциал логической 1, тогда полярность намагниченности сердечника обеспечит высокое сопротивление токам того плеча триггера, которое должно быть установлено в 1, и низкое сопротивление токам плеча, устанавливаемого в О за счет прямоугольности кривой намагниченности сердечника трансформатора и нахождение точек А и Б на переломах кривой на фиг.2. Открытый коллекторный выход элементов 2И-НЕ 3, 4 необходим для обеспечения электрических режимов работы микросхем в триггере режимам, оговоренным в ТУ на микросхемы.

Отрицательная обратная связь, созда- ваемая обмотками трансформатора 5, препятствует изменению состояния триггера в режиме хранения информации, что повышает помехоустойчивость заявляемого триггера по сравнению с прототипом, но требует увеличения длительности импульсов установки и сброса. Необходимые пользователю быстродействие и помехоустойчивость обеспечиваются выбором номиналов резисторов 1, 2 и числа витков обмоток трансформатора 5.

За счет исключения двух резисторов и трансформатора в заявляемом триггере по сравнению с прототипом уменьшается интенсивность отказов. Повышение помехоустойчивости и уменьшение интенсивности отказов повышает надежность триггера.

Для пояснения работы заявляемого триггера на фиг.5 представлены временные диаграммы изменения потенциалов на входах, выходах и внутренних узлах ячейки в режимах записи и восстановления информации.

Формула изобретения Триггер, содержащий два элемента И- НЕ, два резистора, два диода, трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого является прямым выходом триггера и соединен с анодом первого диода и выходом первого элемента И-НЕ, первый вход которого является входом установки триггера, а второй вход соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к шине питания и соединен с катодами первого и второго диодов и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первичной обмотки трансформатора и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого является входом сброса триггера, а выход соединен с анодом второго диода и является инверсным выходом триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности триггера, первый вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, а второй вывод-с выходом второго элемента И-НЕ.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к цифровым запоминающим устройствам с использованием магнитных элементов в комбинации с активными элементами. Целью изобретения является повышение надежности триггера. Цель достигается тем, что первый вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, а второй вывод- с выходом второго элемента И-НЕ, 5 ил.

Фиг

UfWT. 6x03УС7.

6ход Сб/мХ

Хонец & о 6м.

Р WatQ/ro o/no/JvmdSft

Д&/Х- ftPJtM. ЯЛ Г/л

B tox. we.

/7Л. Г/У.

Редактор

Составитель В. Сапёго Техред М.Моргентал

Риг.5

Корректор Л. Филь