М-S-триггер Советский патент 1993 года по МПК H03K3/286 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматических и вычислительных устройствах.

Целью изобретения является увеличение быстродействия устройства.

На фиг. 1 изображена схема M-S триггера и диаграмма, поясняющая работу триггера на внешнюю нагрузку; на фиг.2 изображена временная диаграмма импульсов синхронизации на базах транзисторов 7, 9 и 14, 15.

M-S триггер содержит левое и правое плечо, каждое из которых содержит три переключателя тока на транзисторах, входной транзистор 1, дополнительный входной транзистор 2.

Первый переключатель тока первого плеча содержит первый и второй транзисторы 3, 4, второй переключатель тока первого

плеча - первый и второй транзисторы 5, 6, третий переключатель тока первого плеча - первый и второй транзисторы 7,8. M-S триггер содержит первый вспомогательный транзистор 9. Первый переключатель тока второго плеча содержит первый и второй транзисторы 10, 11, второй переключатель тока второго плеча - первый и второй транзисторы 12, 13, третий переключатель тока второго плеча - первый и второй транзисторы 14, 15. M-S триггер содержит второй вспомогательный транзистор 16.

M-S триггер содержит первый и второй источники 17, 18 тока, первый, второй дополнительные источники 19, 20 тока, третий источник 21 тока, третий и четвертый вспомогательные транзисторы 22, 23, третий и четвертый дополнительные источники 24, 25 тока, первый и второй входные резисто 1

X)

JO 4 ,Ч СЛ

со

ры 26, 27, первый и второй коллекторные резисторы 28, 29. Источники тока имеют, соответственно, резисторы 30...36. M-S триггер содержит третий и четвертый входные резисторы 37, 38, пять дополнительных коллекторных резисторов 39...44, вход 45-1 синхронизации, дополнительный вход 45-2 синхронизации, информационный вход 46- 1. дополнительный информационный вход 46-2, прямой выход 47-1; M-S триггера, инверсный выход 47-2 М -S триггер, первую шину 48-1 питания, вторую шину 48-2 питания, шину 49 опорного напряжения.

База входного транзистора 1 соединена со входом 45-1 синхронизации, коллектор - с первой шиной 48-1 источника питания через резисторный делитель, выполненный на третьем и четвертом входных резисторах 37, 38, средний вывод которого соединен с базой четвертого вспомогательного транзистора 23, коллектор которого соединен с первой шиной 48-1 источника питания, а эмиттер через четвертый дополнительный источник 25 тока со второй шиной 48-2 источника питания и с базой второго транзистора 15 третьего переключателя тока второго плеча.

Коллектор входного транзистора 1 соединен с первым выводом третьего входного резистора 37 и с базой третьего вспомогательного транзистора 22, коллектор которого соединен с первой шиной 48-1 источника питания, а эмиттер - с базой первого транзистора 7 третьего переключателя тока 1-го плечз и через третий дополнительный источник тока 24 со второй шиной 48-2 источника питания.

Эмиттер входного транзистора 1 соединен с эмиттером дополнительного входного транзистора 2 и через первый источник 17 тока со второй шиной 48-2 источника питания.

База дополнительного входного транзистора 2 соединена с дополнительным входом 45-1 синхронизации, коллектор - через первый резисторный делитель, выполненный на первом и втором дополнительных резисторах 26, 27 соединен с первой шиной 48-1. источника питания, средний вывод этого делителя соединен с базой первого вспомогательного транзистора 9, коллектор которого соединен с первой шиной 48-1 источника питания, а эмиттер с базой второго транзистора 8 3-го переключателя тока 1-го плеча и через первый дополнительный источник 19 тока со второй шиной 48-2 источника питания. Коллектор дополнительного входного транзистора 2 соединен с первым выводом второго входного резистора 27 и с базой второго вспомогательного транзистора 16, коллектор, которого соединен с первой шиной 48-1 источника питания, эммитер - с базой первого транзистора 14 3-го переключателя тока 2-го плеча и через второй дополнительный источник 20 тока со второй шиной 48-2 источника питания.

Работает устройство следующим образом. На входы синхронизации 45-1 и 45-2 подается парафазный импульс синхронизации. За счет различной амплитуды сигналов, снимаемых с резисторных делителей на резисторах 26, 27 и 37, 38 и подаваемых через

эмиттерные повторители на транзисторах 9, 22 и 16, 2.3 на базы транзисторов 7, 8 и 14, 15, моменты переключения токовых переключателей нижнего яруса D-защелок. из которых состоит M-S триггер различны

(см.фиг.2).. :

Вначале переключается переключатель

тока на транзисторах 14, 16, переводя тем

самым выходную ведомую D-защелку, из

режима приема информации (выключается

ток через переключатель тока на транзисторах 10, 11) в режим хранения (ток нижнего яруса начинает протекать через переключатель тока на транзисторах 12, 13). Через интервал времени Дц, переключается переключзтель тока на транзисторах 7, 8 входной ведущей D-защелки, переводя тем самым ее из режима хранения информации (переключатель тока на транзисторах 5, 6) в режим приема информации по парафазным

входам 6-1, 6-2 переключателя тока на транзисторах 3, 4.

По второму фронту синхросигнала переключение происходит аналогично, только

сначала переходит к режим хранения веду- щзя D-защелка, а через интервал времени At2 переходит в режим приема информации ведомая D-защелка.

Этим обусловлена защита M-S триггера

от возможности прохождения входной информации одновременно через две р-за- щелки в момент переключения синхросигнала, т.к. вначале одна из О-заще- лок переходит в режим хранения и только

через определенный интервал времени Att, или At2 вторая О-защёлкй начинает принимать информацию, причем эта защита реализуется за счет подачи увеличенного логического перепада на базы транзисторов

у и 14, что повышает помехозащищенность Ь-защелок по входам синхронизации в режиме хранения информации.

Выходы 47-1 и 47-2 подключены к внешним нагрузкам, емкость которых затормаживает переходные процессы переключения выходов. Переключение напряжения на резисторах 43, 44 происходит независимо от выходной емкости нагрузки, Поэтому переходные процессы в точке А (подключение коллектора транзистора 11 к резистору 44) и точке В (подключение коллектора транзистора 10 к резистору 43) имеют Следующий вид: вначале крутизна Фронта переключения в основном опреде- ляется переключением тока через резисторы 43, 44, затем выходным перепадом на выходах 47-1, 47-2, имеющим более пологий фронт из-за емкости нагрузки.

На фиг. 1 видно, что в этом случае.время срабатывания цепи обратной связи в M-S триггере ti опережает время t2 переключения сигнала на выходах 47-1, 47-2, что тем самым позволяет повысить максимальную частоту работы триггера и снизить влияние на собственные динамические параметры триггера (времена подготовки и выдержки) емкости нагрузки.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с сущест- вующими устройствами повышение быстродействия при снижении потребляемой мощности.

Формула из обретения

M-S-триггер, содержащий первое и вто- рое плечо, каждое из которых содержит три переключателя тока, два вспомогательных транзистора, три источника тока, входной транзистор, два коллекторных резистора, база входного транзистора соединена с вхо- дом синхронизации, эмиттер - через первый источник тока с второй шиной питания, база первого транзистора первого переключателя тока первого плеча соединена с информационным входом, эмиттер - с эмиттером второго транзистора первого переключателя тока первого плеча и коллектором первого транзистора третьего переключателя тока первого плеча, эмиттер которого соединен с эмиттером второго транзистора третьего переключателя тока первого плеча и через второй источник тока - с второй шиной питания, коллектор второго транзистора третьего переключателя тока первого плеча соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов второго переключателя тока первого плеча, база первого транзистора второго переключателя тока первого плеча соединена с коллекторами вторых транзисторов первого и второго переключателей тока первого плеча, первый выход первого коллекторного резисто- ра соединен с первой шиной питания, второй вывод - с базой первого транзистора первого переключателя тока второго плеча.

эмиттеры первого и второго транзисторов первого переключателя тока второго плеча соединены с коллектором первого транзистора третьего переключателя тока второго плеча, эмиттер которого соединен с эмиттером второго транзистора третьего переключателя тока второго плеча и через третий источник тока соединен с второй шиной питания, коллектор второго транзистора третьего переключателя тока второго плеча соединен с эмиттерами первого и второго транзистора второго переключателя тока второго плеча, база первого транзистора второго переключателя тока второго плеча соединена с коллекторами вторых транзисторов первого и второго переключателей тока второго плеча, первый вывод второго коллекторного резистора соединен с первой шиной питания, второй вывод - с прямым выходом M-S-триггера, управляющие входы первого, второго и третьего источников тока соединены с шиной опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены дополнительный входной транзистор, два вспомогательных транзистора, четыре дополнительных источника тока, четыре входных резистора, шесть дополнительных коллекторных резисторов и дополнительные информационные входи вход синхронизации, причем база дополнительного входного транзистора соединена с дополнительным входом синхронизации, эмиттер - с эмиттером входного транзистора, коллектор - через первый резисторный делитель на первом и втором входных резисторах с первой шиной питания, средний вывод первого резисторного делителя соединен с базой первого вспомогательного транзистора, коллектор которого соединен с первой шиной питания, эмиттер - с базой второго транзистора третьего переключателя тока первого плеча и через первый допол-. нительный источник тока с .второй шиной питания, коллектор дополнительного входного транзистора соединен с базой в горого вспомогательного транзистора, коллектор которого соединен с первой шиной питания, эмиттер - с базой первого транзистора третьего переключателя тока второго плеча и через второй дополнительный источник тока с второй шиной питания, коллектор входного транзистора через второй резисторный делитель на третьем и четвертом входных резисторах соединен с первой шиной питания и с базой третьего вспомогательного транзистора, коллектор которого соединен с первой шиной питания, эмиттер -- с базой первого транзистора третьего переключателя тока первого плеча и через тр.етий дополнительный источник тока с второй шиной питания, средний вывод второго резисторного делителя соединен с базой четвертого вспомогательного транзистора, коллектор которого соединен с первой шиной питания, эмиттер - с базой второго транзистора третьего переключателя тока второго плеча и через четвертый дополнительный источник тока с второй шиной питания, база второго транзистора первого переключателя тока первого плеча соедине на с дополнительным информационным входом, коллектор - с первым выводом первого дополнительного коллекторного резистора, второй вывод которого соединен с базой первого транзистора первого переключателя тока второго плеча, коллектор которого соединен с коллектором первого и с базой второго транзисторов второго переключателя тока второго плеча и через третий резисторный делитель на втором и третьем

тдополнительных коллекторных резисторах - с первой шиной питания, средний вывод третьего резисторного делителя соединен с инверсным выходом M-S-триггера. база

второго транзистора второго переключателя тока первого плеча соединена с коллектором первого транзистора первого переключателя тока первого плеча и через четвертый резисторный делитель на четвертом и пятом дополнительных коллекторных резисторах с первой шиной питания, средний вывод четвертого резисторного делителя соединен с базой второго транзистора первого переключателя тока второго плеча, коллектор

которого соединен с первым выводом шестого дополнительного коллекторного резистора, второй вывод которого соединен с выходом M-S-триггера. управляющие входы первого, второго, третьего и четвертого допрлнительных источников тока соединены с шиной опорного напряжения,

V: :- : 4f-/

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматических и вычислительных устройствах. Сущность изобретения: M-S-триггер содержит входной транзистор, дополнительный входной транзистор, два транзистора первого переключателя тока первого плеча, два транзистора второго переключателя тока первого плеча, два транзистора третьего переключателя тока первого плеча, четыре вспомогательных транзистора, два транзистора первого переключателя тока второго плеча, два транзистора второго переключателя тока второго плеча, два транзистора третьего переключателя тока второго плеча, три источника тока, четыре дополнительных источника токз, четыре входных резистора, три коллекторных резистора, семь резисторов источников тока, пять дополнительных коллекторных резисторов, вход синхронизации, дополнительный вход синхронизации, информационный вход, дополнительный информационный вход, прямой выход, инверсный вход, шины питания, шину опорного напряжения. 2 ил. ел С

if flj/

Фиг. I