Криотронный счетный триггер Советский патент 1980 года по МПК H03K3/38 

Изобретение относится к вычислитель ной технике и может быть использовано для построения многоразрядных счетчиков и сдвиговых регистров. Известен криотронный триггер, выполненный на ячейках Джи, в котором каждая из ветвей имеет обратную связь с входом другой ветви Ij . Недостаток этого триггера состоит в том, что он имеет раздельные входы и О и не может работать в счетном режиме. Поэтому они не могут быть непосредственно использованы для построения счетчиков, сдвиговых регистров. Известен счетный триггер, выполненный на крчотронах, содержащий первый и второй контуры, причем первый контур содержит последовательно соединенные управляющую обмотку первого входного криотрона, вентильную обмотку первого криотроиа установки на нуль, управляющая обмотка которого последовательно соединена с управляющей обмоткой второ го криотрона установки на нуль, вентиль кую обмотку первого выходного криотрона, управляющую обмотку второго выходного криотрона и управляющую обмотку первого индикаторного криотрона; второй конТУР содержит последовательно соединенные управляющую обмотку второго входного криотрона, вентильную обмотку второго выходного криотрона, управляющую обмотку первого выходного криотрона и управляющую обмотку второго индикаторного криотрона соединения управляющей обмотки первого входного криотрона и управляющая обмотка первого индикаторного криотрона подсоединены через вентильную обмотку первого входного криотрона ко входной клемме, а точка соединения управляющей обмотки второго входного криотрона и управляющие обмотки второго индикаторного криотрона через вентильную обмотку второго входного криотрона подсоединены к одномуконцу вентильной обмотки второго криотрона установки на нуль, другой конец которой подключен ко входной клемме: точка сое- динония управляющей обмотки второго выходного криотрона и вентильной обмотки первого выходного криотрона и точка соединения управляющей обмотки первого выходного криотрона и вентильной обмотки второго выходного криотрона соединены вместе и подключены к выходной клемме J2j. Однако в данном триггере отсутствует постоянный ток питания, входной сигнал подается в цепь питания триггера в виде импульса тока и выполняет одновременно две функции - функцию тока питания и функцию управляющего сигнала, что приводит к появлению нежелательных переходных процессов в цепях триггера и снижает надежность работы. Цель изобретения - повышение надежнос ти работы криотронного .счетного триггера Для достижения поставленной дели в криотронном счетном триггере, выполненном по двухтактной схеме содержащем шины питания, цепи управления, .индикации и начальной установки, первые выводы вентилей первого и второго входных криотронов и первые вьгвоцы вентилей первого и второго криотронов обратной связи подключены к первому выводу источника питания, вторые выводы вентилей первого входного криотрона (второго входного криотрона) и первого криотрона обратной связи (второго криотрона обратной связи) объединены и через управляю дую обмотку второго первого) выходног криотрона подключены к точке соединения первых выводов вентилей дополнительного входного криотрона и первого и второго выходных криотронов, вторые вывоцы кот рых подсоединены соответственно первым выводам вентилей третьего и четвертого входных криотронов, вторые вьтоды которых через управляющие обмотки третье го и четвертого выходных криотронов соответственно подключены к точке соединения первых выводов вентилей третьего и четвертого выходных криотронов и второго вывода вентиля дополнительного вхо ного криотрона, второй вывод вентиля третьего (четвертого) выходного криотро на через управляющую обмотку второго (первого) криотронов обратной связи, вентиль криотрона начальной установки и управляющую обмотку первого (второго) индикаторного криотрона подключена ко второму выводу источника питания, управляющие обмотки первого, второго, . третьего и четвертого входных криотронов соединены последовательно и подключены к первому источнику импульсов. 74 ричем общая тока управляющих обмоток ретьего и четвертого входных криотроов подключена ко второму выводу вениля дополнительного входного криотрона, управляющая обмотка которого подключена ко второму источнику импульсов, а управляющая обмотка криотрона начальной установки подключена ко входу начальной установки. На фиг. 1 представлена принципиальная схема кристронного счетного триггера; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. На фиг. 1 приняты следующие обозначения; входные криотроны 1, 2, крио- троны 3-4 обратной связи, выходные криотроны 5-6, дополнительный входной криотрон 7, третий и четвертый входные криотроны 8-9, третий и четвертый выходные криотроны 10-11, криотрон 12 начальной установки, индикаторные криотроны 13-14, Т - основной управляющий сигнал; Т - дополнительный управляющий сигнал; Q iQ предыдущее состояние триггера, которому соответствует внутренний (1,0) сигнал обратной связи; Q Q - новое (1,0) состояние, в KOTOIром устанавливается триггер в результате последовательного воздействия сигналов Т , Т на вход триггера. Триг1;ер работает следующим образом. Вначале триггер находится в О состошши. При этом на входе триггера имеется начальный дополнительный управляющий сигнал Т . В этом случае от постоян- ; ного источника питания ( U ) в цепях триггера протекают токи п , i о i по величине больше i p . Протекание i в управляющей обмотке индикаторного криотрона 14 приводит к разрушению сверхпроводимости вентиля этого, криотрона. Возникающая при этом на вентиле криотрона 14 разность потенциалов указывает на нахождение триггера в О состоянии ( Q ). Поступление на вход триггера первого основного управляющего сигнала Т но окончанию сигнала Т приводит к разрушению сверхпроводимости вентилей криотронов 1, 2, 4,8,9 и к установлению токов . и 1. в цепях триггера. Однако при этом триггер остается в О состоянии, так как продолжает протекать ток , . Поступление затем первого дополнительного управляющего сигнала Т (по окончанию Т ) приводит к разрушению сверхпроводимости вентиля криотрона 7 и к установлению тока i , что В свою очередь приводит к установлению TOKaMgH исчезновению , . Протекание тока g в управляющей обмотке инаикаторного криотрона 13 приводит к появлению разности потенциалов на вентиле этого криотрона, что указывает на установление триггера в новое 1 состояние ( ). Поступление второго о новного управляющего сигнала Т (по око чанию первого Т ) приводит к установлению в цепях триггера токов q , 4 При этом триггер остается в 1 состоянии. Поступление затем второго дополнительного сигнала Т приводит к установлению TOKai-,. Триггер на вливае ся в новое О состояние ( ). Таким образом, триггер изменяет- св состояние на противоположное после поступления на его вход пары входных с налов Т , Т . Преимуществом предлагаемого двухтак ного счетного триггера по сравнению с известным является более широкий диапазон изменения рабочих токов (входнь1х управляющих сигналов Т , Т и постоянного тока питания , в котором обеспечивается работа триггера), это обуславливается тем, что входные управ Л5вощие сигналы Т , Т поступают в це пи составленные только лишь из сверхпр водящих управляющих обмоток криотроно Поэтому диапазон изменения величин вхо ных сигналов лежит в пределах 1ц,р4-вх КР.о.ч. крГДеСу.р.У - ток в управляю щей обмотке криотрона, при котором в ней появляется сопротивление, а рабочий диапазон постоянного питающего тока (п) лежит в пределах ( (445)1.кр 1 где 3,р - ток в вентиле криотрона, при котором в нем появляется сопротивление. Длительность фронтов входного сигна ла может быть близкой к нулю, так как цепи управления гальванически не связаны с цепью питания. К длительности входных сигналов предъявляется лишь одно требование - она должна быть достаточной, чтобы за время действия сигналов Т , Т ток в рабочих контурах триггера успевал перекидываться из .одно параллельной ветви в другую. Использование двухтактного режима работы триггера позволяет сдвинуть во времени переходные процессы в рабочих контурах, что повыщает надежность работы триггера. Предложенный триггер может быть применен для построения многоразрядных счетчиков, сдвиговых регистров, что расширяет его функциональные возможности. Ок может быть использован в организациях, занимающихся вопросами разработки и построения ЭВМ на сверхпроводящих элементах. формула изобретения Криотронный счетный триггер, выполненный по двухтактной схеме, содержащий щины питания, цепи управления, .индикации и начальной установки, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повыщения надежности работы, первые выводы вентилей первогб и второго входных криотронов и первые выводы вентилей первого и второго криотронов обратной связи подключены к первому выходу источника питания, вторые вьшоды вентилей первого входного криотрона (второго входного криотрона) и первого криотрона обратной связи (второго криотрона обратной связи) объединены и через управляющую обмотку вторсго (первого) выходного криотрона подключены к точке соединения первых выводов вентилей пополнительного входного криотрона и первого и второго выходных криотронов, вторые выводы которых подсоединены соответственно к первым выводам вентилей третьего и четвертого входных криотронов, вторые выводы которых через управляющие обмотки третьего и четвертого выходньк криотронов соответственно подключены к точке соединения первых выводов вентилей третьего и четвертого выходных криотронов и второго вывода вентиля дополнительного входного криотрона, второй вывод вентиля третьего (четвертого) выходного криотрона через управляющую обмотку второго (первого) криотронов обратной связи, вентиль криотрона начальной установки и управляющую обмотку первого (второго) индикаторного криотрона подключена ко второму выводу источника питания, управляющие обмотки первого, второго, третьего и четвертого входных криотронов соединены последовательно и подключены к первому источнику импульсов, причем общая точка управляющих обмоток третьего и четвертого входных криотронов подключена ко .второму выводу вентиля дополнительного входного криотрона, управляющая обмотка которого подключена ко второму источнику импульсов, а управляющая обмотка криотрона начальной установки подключепа ко вхопу начальной установки.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Бремер Д. Сверхировоцящие устройства, 1964, с. 107.

2.Авторское свидетельство СССР № 183478, кл. Н 03 К 3/38,

18.03.65.