КОЛЬЦЕВОЙ РЕГИСТР СДВИГА Советский патент 1973 года по МПК G11C19/28 

1

Изобретение.относится к вычислительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах и устройствах автоматики.

Известны кольцевые регистры сдвига, содержащие п разрядов, причем каждый разряд выполнен на переключателях тока и стабилитронах. Схемы этих кольцевых регистров сдвига сложны.

В предлагаемый регистр сдвига введены схемы запрета и конденсаторы по числу разрядов, причем первый выход -го переключателя тока соединен с первым входом схемы запрета, второй вход которой через конденсатор подключен к первому ,вхюду (k-3)-m переключателя то;ка. Бла годаря этому упрощается схема регистра,.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема кольцевого регистра сдвига на пять разрядов; на фиг. 2 - логические уровни напряжения на входах переключателей токов; на фнг. 3 - формы напряжений в наиболее характерных точках сдвигового регистра.

Кольцевой регистр сдвига состоит из пяти переключателей тока и ияти схем запрета. Переключатели тока / выполнены на транзисторах 2-11, схемы запрета 12--на транзисторах 13-17.

На базы транзисторов 3, 5, 7, 9, 11, входящих в схемы переключателей тока, подается общий входной синусоидальный или импульсиый сигнал. Эмиттерный ток каждого транзистора 2-// формируется с помощью резистора 18, включенного между источником отрицательного напряжения J9 и общей эмиттерной цепью данной пары транзисторов 2-3, 4-5, 6-7, 8-9, 10-//. Каждый коллекторный резистор 20 подключен к коллектору транзистора 2 (4, 6, 8, 10), к коллектору транзистора 11 (3, 5, 7, 9) и к стабилитрону 21. Стабилитрон, в свою очередь, нодсоединен к базе транзистора 2 (4, 6, 8, 10) и к нагрузочному базовому резистору 22.

С переключателями тока связаны пять схем запрета 12 на транзисторах 13-17. Эмиттеры транзисторов 13-17 соединены с коллекторами транзисторов 2, 4, 6, 8, 10 неносредственно, а базы транзисторов 13-17 соединены соответственно через конденсаторы 23 с базами транзисторов 6, 8, 10, 2, 4. Выходные сигналы сршмаются с коллекторных нагрузок 24 схем запрета. Схемы занрета и коллекторные резисторы переключателей тока соединены с источником питания 25.

Для тока, протекающего через каждый из резисторов 20, если пренебречь эмиттерными токами схем запрета, имеется три направления: через две коллекторные цени соответствующих транзисторов и стабилитрон,

Если транзисторы 2 и 11 закрыты, то весь ток протекает через стабилитрон 21 и нагрузочный базовый резистор 22, создавая на резисторе падение нанряжения , -Rzz (/s -суммарный ток). Если открыт один из транзисторов, то падение напряжения на Rzz равно Uz (/i. - /k) 22 (k - коллекторный ток открытого транзистора). Если открыты оба транзистора 2 и 11, то падение напряжения на Rzz равно 1/3(. -2/k)/ 22Таким образом, на базовых резисторах каждого переключателя тока может быть три различных значения напряжения Ui, Uz, Us, причем Uz. (фиг. 2). С помощью резисторов 26, 27, обеспечивающих требуемое напряжение на базах транзисторов 3, 5, 7, 9, 11, можно выбрать напряжение смещения Ui в области (фиг. 2). Учитывая, что в переключателях тока открытыми будут транзисторы с более положительными потенциалами баз и что ,,, нетрудно установить, что схема кольцевого регистра сдвига может находиться в самых разных состояниях.

Предположим, что все переключатели тока находятся в исходном состоянии и что на вход схемы подается синусоидальное или импульсное напряжение, положительный полупериод которого меньше величины t/i-(/4, а отрицательный полупериод меньще величины U,-U и больше /4-Vz. Тогда первый отрицательный полупериод подействует на переключатель тока, собранный на транзисторах 8, 9, таким образом, что закроет транзистор 9 и откроет транзистор 8. Открытый транзистор отберет часть тока, протекавшего через базовый резистор транзистора 6, и напряжение на базе транзистора б от Ll уменьшится до t/2. Состояние транзистора б и 7 в продолжении действия отрицательного полупериода останется неизменным, так как потенциал базы транзистора 7 будет меньше, чем потенциал базы транзистора б. После окончания действия отрицательного нолупериода напряжения потенциал на базе транзистора 7 станет больше, чем потенциал на базе транзистора б. Транзистор 7 откроется, а транзистор б закроется. При этом напряжение на базе транзистора 4 станет Uz вместо Uz. Следующий отрицательный импульс будет действовать аналогичным образом на транзисторы 4 и 5 и т. д. Схема

вернется в исходное состояние после окончания действия пятого отрицательного импульса. . Форма напряжений, снимаемых с ба зовых нагрузочных резисторов, приведена па фиг. 3. На уадллекторных резисторах 20 переключателей тока форма напряжений аналогичная, а нанряжения больше на величину напряжения, падающего на стабилитроне 21. Базовые и коллекторные напряжения, сдвинутые на время Г/и, где Т - период повторения полного цикла работы регистра, подаются на схемы запрета.

С помощью резисторов 28 и 29 режим работы схем запрета выбраи таким образом, что сигналы, поданные на базы транзисторов 13-17, не проходят на выход схемы в случае, когда эмиттеры этих транзисторов находятся под высоким или средним потенциалом, и проходят при низком потенциале эмиттеров. Например, первый импульс формируется на выходе схемы запрета па транзисторе 13 при подаче низкого потенциала /н2 па эмиттер этого транзистора и подаче положительного перепада напряжения на его базу. В результате подачи импульсов, сдвинутых во времени на Tin, с соответствующих переключателей токов на выходах запрета формируются импульсы отрицательной полярности, сдвинутые во времени один относительно другого на период такта. Форма выходных импульсов показана на фиг. 3.

Предмет изобретения

Кольцевой регистр сдвига, содержащий п разрядов (п - нечетное число), каждый разряд которого выполнен на переключателе тока и стабилитроне, катод которого подключен к первому выходу k-ro и второму выходу

(k - 1)-го переключателей тока (), а анод - к первому входу (k-l)-iro переключателя тока, вторые входы переключателей TOixa соединены с делителем и шиной сдвйга, отличающийся тем, что, с целью

упрощения, в него В1веде.ны схемы запрета и конденсаторы по числу разрядов, причем пер1вый выход /г-го переключателя тока соеди1не.н с первьш входом схемы запрета, второй вход которой черезконденсатор подключен к первому входу (k - 3)-го переключателя тока. Bbi.odij BbiMd2 (,.od,,,,,

Фиг. г

V)nrt2

LJ 2 импульс Lr

iMxi

f

-t

F Z импульс

f

1/

V

4 импульс

I- 5 имт/льс LJ