ТРИГГЕР С ТРЕМЯ УСТОЙЧИВЫМИ СОСТОЯНИЯМИ РАВНОВЕСИЯ Советский патент 1969 года по МПК H03K3/14 

Предложенный триггер предназначен для работы в устройствах вычислительной техники.

Пзвестны триггеры с тремя устойчивыми состояниями равновесия, содержащие цени регенеративных обратных связей н цени фиксации уровней напряжения.

Предложенный триггер с тремя устойчивыми состояниями равновесия отличается от известных тем, что в нем цепи фиксации уровней нанряжения выполнены в виде разнополярных дозируюидих цепей, соединенных с накопительным конденсатором и входом эмиттерного повторителя, выход которого через цепи обратных связей подключен к этим же дозирующим цепям, а цепи регенеративных обратных связей выполнены в виде двух импульсно-потенциальных схем совпадения, импульсные и потенциальные входы которых подключены к источнику импульсного питающего напряжения и к выходу эмиттерного повторителя соответственно, а выходы соединены через резисторы с источниками положительного и отрицательного постоянного напряжения и со входами дозирующих цепей.

Это упрощает схему триггера и повышает надежность работы.

Триггер содержит две импульсно-потенциальные схемы совпадения, выполненные на конденсаторе /, диодах 2 и 3 и резисторе 4. Вход 5 импульсно-потенциальных схем совпадения соединен с источником импульсного питающего напряжения, выход 6 первой имнульсно-потенциальной схемы совпадения соединен со входом первой дозирующей цепи, выход 7 второй импульсно-потенциальной схемы совпадения соединен со входом второй дозирующей цепи. Ко входу первой дозирующей цепи также подключен резистор 8, второй вывод которого соединен с источником постоянного напряжения а ко входу второй дозирующей цепи - резистор 9, второй вывод которого соединен с источником напряжения. .

Первая дозирующая цепь состоит из конденсатора 10, соединенного первым выводом с катодом диода 11 и анодом диода 12. Второй вывод конденсатора 10 служит входом первой дозирующей цепи. Вторая дозирующая цепь состоит из конденсатора 13, соединенного первым выводом с анодом диода 14 и катодом диода 15. Второй вывод конденсатора 13 служит входом второй дозирующей цепи. Анод диода // и катод диода 14 соединены с накопительным конденсатором 16, второй вывод которого соединен с нулевым потенциалом. Эмиттерный повторитель, служащий усилителем-ограничителем, выполнен на транзнсторе 17, база которого соединена с накопительным конденсатором 16, коллектор - с источником напряжения а эмиттер 18 со вторым выводом резистора 4, а также с катодом диода J2 и анодом диода 15. В качестве нагрузки транзистора 17 включен резистор 19, второй вывод которого соединен с источником напряжения Выход транзистора 17 служит выходом триггера.

Пусть в исходном состоянии триггер находится в состоянии «1, при котором накопительный конденсатор 16 разряжен приблизительно до нуля, в результате чего диоды 5 и 5 заперты соответственно напряжениям -EI и Амплитуда импульсов импульсного питающего напряжения, подаваемого на вход триггера, выбирается меньше абсолютных величин напряжений и lEzl, чтобы продифференцированные ценью (конденсатор /, резистор 4) импульсы (отрицательные - через диод 2, а положительный - через диод 3) не поступали на вход первой и второй дозирующих цепей соответственно. В таком состоянии триггер может находиться сколь угодно долго. Чтобы перевести триггер в другое устойчивое состояние «О, на базу транзистора J7 подается импульс отрицательной полярности, которым заряжается конденсатор 16, в результате чего потенциал в эмиттере /5 транзистора 17 понижается так, чт;о величина напряжения, запирающего диод 2, становится меньше амплитуды импульсов импульсного питающего напряжения. В результате этого продифференцированные импульсы импульсного питающего напряжепия отрицательной полярности отпирают диод 2 и поступают на вход первой дозирующей цепи. На пакопительном конденсаторе 16 начинается накопление напряжения отрицательной полярности. Вследствие этого напряжение, запирающее диод 2, уменьшается, амплитуда импульсов, поступающих на вход накопительной ячейки, увеличивается. Таким образом, происходит лавинообразный процесс перехода триггера в состояние «О. Благодаря включению транзистора 17 по схеме линеаризирующего эмиттерного повторителя накопление напряжения на накопительном конденсатора 16 происходит до величины, большей амплитуды импульсов импульсного питающего напряжения, и заканчивается, когда конденсатор 16 заряжается до напряжения, приблизительно равного величине напряжения --Е, а транзистор 17 насыщается. Это устойчивое состояние равновесия поддерживается импульсами импульсного питающего нап1)яжепия, так как первая импульспо-потенциальная схема совпадения все время открыта но потенциальному управляющему входу.

Чтобы перевести триггер в третье устойчивое состояние «2, на базу транзистора 17 подается импульс положительной полярности. Конденсатор 16 перезаряжается до положительного напряжения, при котором первая пмпульсно-потенциальная схема совпадения запирается, а вторая отпирается по потенциальному управляющему входу, т. е. величина напряжения, запирающего диод 2, становится больше, а величина напряжения, занирающего диод 3, меньше амплитуды импульсов импульсного питающего напряжения. В результате этого продифференцированные импульсы импульспого питающего напряжения положительной полярности отпирают диод 5 и поступают на вход второй дозирующей цепи. На накопительном конденсаторе 16 начинается накопление напряжения положительной полярности, заканчивающееся переходом триггера в состояние «2, аналогично тому,

как это происходит при переходе триггера в состояние «О.

Этот процесс оканчивается, когда напряжение на конденсаторе 16 становится равным величине напряжения , и транзистор /7заппрается. Такое устойчивое состояние равновесия ноддерживается положительными продифференцированными импульсами импульс ного питающего напряжения, так как вторая нмпульсно-потенциальпая схема совпадения

все время открыта по потенциальному управляющему входу.

В предлагаемом триггере можно осуществить счетный запуск.

Запускающие цепи в этом случае состоят из

диодов 20-22, резистора 23 и конденсаторов 24 и 25.

Работа триггера в режиме счетного запуска осуществляется следующим образом. Пусть в исходном состоянии триггер находится в «О состоянии. При этом диод 22 заперт напряжением, величина которого равна сумме напряжений и . Диоды 20 и 21, конденсаторы 24 vi 16 и транзистор 17 соединены по схеме наконительпой ячейки с линеаризацией огибающей ступенчатого напрялсения.

Поступающий на счетный вход 26 первый запускающий импульс положительной полярности вызьТвает увеличение напряжения на

накопительном конденсаторе 16. Потенциал в эмиттере 18 повышается так, что первая импульспо-потенциальная схема совпадения запирается по потенциальному управляющему входу, и конденсатор 16 разряжается приблизительно до нуля. Таким образом, после поступления первого счетного импульса обе пмпульсно-потенциальные схемы оказываются запертыми, накопительный конденсатор разряжен до нуля и схема устанавливается в состояние «1.

Поступающий на счетный вход 26 второй запускающий импульс положительной полярности вызывает новое увеличение напряжения на пакопительном конденсаторе 16. Потенциал

в эмиттере. 18 становится положительным и такой величины, что вторая импульсно-потенциальпая схема совпадения отпирается по потенциальному управляющему входу, в результате чего конденсатор 16 дозаряжается до патриггер переходит в состояние «2. Таким образом, перед поступлением третьего запускающего импульса разность потенциалов, приложенная к диоду 22, становится приблизигельно равной нулю.

Третий запускающий импульс проходит через диод 22 и заряжает конденсатор 10 до напряжения, величина которого приблизительно равна амплитуде запускающих импульсов, причем полярность этого напряжения отрицательна по отнощению к конденсатору /5. Чтобы третий запускающий импульс не вызывал увеличения напряжения на конденсаторе 16, к базе транзистора 17 подключается диод 27, катод которого соединен с источником напряжения +Е2. По окончании третьего запускающего импульса конденсатор 10 разряжается на накопительный конденсатор 16 по цепи: источник напряжения -Ei - резистор 8 - диод и - конденсатор 16 - шина нулевого потенциала. Конденсатор 10 выбирается больше конденсатора 16, чтобы напряжение, до которого перезаряжается конденсатор 16, стало отрицательным и такой величины, прц которой первая импульсно-потенциальная схема отпирается по потенциальному управляющему входу, а вторая - запирается. В результате этого конденсатор 16 заряжается до напряжения, приблизительно равного -fi, и триггер возвращается в исходное состояние «О.

Предмет изобретения

Триггер с тремя устойчивыми состояниями равновесия, содержащий цепи регенеративных обратных связей и цепи фиксации уровней

напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надел ности, в нем цепи фиксации уровней напряжения выполнены в виде разнополярных дозирующих пеней, соединенных с накопительным конденсатором

и входом эмиттерного повторителя, выход которого через цепи обратных связей подключен к этим же дозирующим цепям, а цепи регенеративных обратных связей выполнены в виде двух импульсно-потенциальных схем совпадения, импульсные и потенциальные входы которых подключены к источнику импульсного питающего напряжения и к выходу эмиттерного повторителя соответственно, а выходы соединены через резисторы с источниками положительного и отрицательного постоянного напряжения и со входами дозирующих цепей.