Троичный фронтальный Д-триггер Советский патент 1982 года по МПК H03K3/29 

(54) ТРОИЧНЫЙ ФРОНТАЛЬНЫЙ р-ТРИГТЕР

1

Изобретение относится к потенциальным многозначш-iM элементам с представлением информации уровнями потенциала (амплитудами импульсов) и, в частности, к фронтальным D-трИггерам в монолитно-интегральном исполнении.

Известен двоичньй D-триггер, построенньй по схеме ведущий-ведомьй на переключателях тока 1.

Недостаток известного триггера узкие функциональные возможности.

Известен также двоичный фронтальный D-триггер , содержарщй входные и выходные эмиттарные повторители переключатели тока и генераторы.тока f23.

Недостатком известного устройст- ва являются узкие функциональные возможности, так как оно работает только с двухзначной логикой.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей фронтального О-триггера.

Поставленная цель достигается тем, что в троичный фронтальный 0триггер, содержа1щй первый эмиттерньш повторитель (ЭП 1), база транзистора которого подключена к инфор- магщонному входу, второй эмиттерный повторитель (ЭП 2), база тран- . зистора которого подключена к входу синхросигналов, а эмиттер последовательно через резистор и гене10ратор тока (ГТ) подключен к гаине питания, третий эмиттерный повторитель (ЭП З), эмиттер транзистора которого подключен к выходу, одноуровневый переключатель тока и генераfSторы тока, введен трехуровневый переключатель тока (пт), база информационного транзистора первого переключателя тока нижнего уровня (ПТ f) которого подключена между резисто20ром и ГТ в цепи эмиттера транзистора ЭП 2, коллектор опорногЬ тт анзистора соединен с эмиттерами транзисто- . ров в ПТ 2 среднего уровня трехуровневого переключателя тока, база информационного транзистора которого подключена к точке между диодом и ре зистором в цепи эмиттера транзистора в ЭП I, коллектор информационного транзистора ПТ 1 нижнего уровня соединен с эмиттерами транзисторов ПТ 3 среднего уровня трехуровневого переключателя тока, база информационного транзистора которого подключе на к точке между диодом и резистором в цепи эмиттера ЭП 3, коллекторы информационных транзисторов ПТ 2 и ПТ в трехуровневом переключателе тока подключены к шине, коллектор -опорного транзистора ПТ 2 среднего уровня соединен с эмиттерами транзисторов ПТ 4Верхнего уровня, база информа1щонного транзистора которого подключена к эмиттеру транзистора Эй коллектор опорного транзистора ПТ 3 среднего уровня соединен с эмиттерам транзисторов ПТ 5 верхнего уровня, база информационного транзястора которого подключена через диод к эмиттеру транзистора ЭП 3, .а колшекторм опорных транзисторов ПТ. 4 и If 5 KOfsr ключены к базе транзистора ЭИ 3 и через резистор - к коляевсторам иягформационных транзисторов в Ж 4 и ПТ 5 в трехуровневом перекздаачдаеие тока, которые через,резистор иодключены к общей ршне, база инйюрмащиояного транзистора одноуровневого пере ключателя тока (пТ 6) через резистор соединена с базой информационного транзистора ПТ 1 в трехуровневом переключателе тока, коллектор информ ционного транзистор которого через два параллельно включенных диода сое динен с базой информационного транзистора ПТ 1 в трехуровневом перекгао чателе тока и через делитель напряже ния на резисторах соединен с базой дополнительного транзистора, коллект и эмиттер которого соединены с колле тором и эмиттером информационного транзистора в ПТ 1 нижнего уровня в трехуровневом переключателе тока, - -тт- На чертеже представлена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит транзистор 1 ЭП 1, база которого подключена к входу информационному, а эмиттер последовательно через диоды 2 и 3 и че рез резистор 4 подключен к шине питания. База транзистора 5 ЭП 2 подтслючёна к входу синхросигнала, а эмиттер через резистор 6 и генератор тока на транзисторе 7 подключен к шине питания. База транзистора 8 ЭП 3 через резисторы 9 и 10 подключена к общей гаине, а эмиттер/подключен к выходу и последовательно через диоды 11-13 и резистор 14 подключен к шине питания. Ваза информационного транзистора 15 ПТ I нижнего уровня трехуровневого ПТ подключена к точке между резисторсж 6 и транзистором 7 в цепи эмиттера транзистора 5 в ЭП 2, Коллектор опорного транзистора I6 соединен с эмиттерами транзисторов 17 и 18 в ПТ 2 среднего уровня, база информационного транзистора 17 которого подкямчена к точке между диодом 3 и резистором 4 в цепи эмиттера транзистора I ЭП 1. Коллектор информационного транзистора 15 в ПТ 1 нижнего уровня соединен с эмиттерами транзисторов 19 и 20 в ПТ 3 среднего уровня, база информационного транзистора 19 которого подключена к точке между диодом 13 и резистором 14 в епи эмиттера транзистора 8 ЭП 3. Колекторы информшщонньпс транзисторов 17 и 9 в ШГ 2 и ПТ 3 подключены к обдей Ш1не. Коллектор опорного транзистора 18 в ПТ 2 среднего уровня соединен с эмиттерами транзисторов 21 к 22 в iir 4 верхнего уровня, баз а информационного транзистора 21 которого подключейа к эмиттеру транзистора I ЭИ 1. Коллектор опорного транзистора 20 в ПТ 3 соединен с эмиттерами транзисторов 23 и 24 в ПТ 5 верхнего уровйя, база информационного транзистора 23 которого подключена к точке между диодами II и 12 в цепи эмиттера транзистора 8 ЭП 3. Коллекторы опорных транзисторов 22 и 24 подключены к базе транзистора 8 ЭП 3. Коллекторы инсЬормационных транзисторов21 и23вПТ4иПТ5 верхнего уровня подключены к точке между резисторами 9 и 10 в базовой цепи транзистора 8 ЭП 3. Устройство снабжено дополнительным переключателем тока ПТ 6 нижнего уровня на транзисторах 25 и 26. База информационного транзистора 25 через резистор 27 соединена с базой информационного транзистора 15 ПТ 1 нижнего уровня. Коллектор транзистора 25 через два параллельно вклю59ченных диода 28 и, 29 соединен с базой транзистора 15 ПТ 1. Коллектор транзистора 25 через делитель напряжения на резисторах 30 и 31 соеди. йен с базой дополнительного транзистора 32; коллектор и эмиттер которого .соединен с коллектором и эмиттером информационного транзистора 15 .в ПТ 1. Устройство имеет также синхровход 33 и первый, второй, третий и четвертый источники 34-37 базового смещения.Устройство работает следуюгщм образом, В исходном состоянии сигнал на синхровходе и напряжение на базах транзисторов 15 и 23 выше, чем на базах транзистора 16 (подключенно го к источнику 36) и транзистора 32 (из-за инверсии на транзисторе 25), работает двухуровневьпЧ переключатель тока на транзисторах 19, 20, 23., 24, базы информационных транзисторов 19 и 23 которькс управляются через сме щенцый ток из выхода на транзисторе 8 ЭП 3. Поэтому триггер работает в режиме самоудерживания. В начальный момент,, когда сигнал на синхровходе 33 , напряже- ние на базе транзистора 32 еще сохра няется ниже, чем напряжение на базе транзистора 16. Ток протекает через транзистор 16 и в зависимости от вхо ного сигнала на базе транзистора 1 ток протекает через транзистор 17 или 21 или 22 и устанавливает на эмит тере транзистора 8 ЭП 3 значение уро ня потенциала,равное потенциалу nd базе транзистора 1. Таким образом, когда ток протекае через транзистор 16, триггер работае в режиме приема информации. Такое,со тояние сохраняется на время 6, доста точное для завершения переключения ПТ 1, ПТ 2 и ПТ 4 на;транзисторах 16, 15, 17, 18, 21 и 22 соответственно. В момент времени t+S, когда завершается переключение транзисторов 25 и 26 в ПТ 6, уровень потенциала на базе транзистора 32 становится выше, чем на базе транзистора 16. Открывается транзистор 32 и закры вается транзистор 16, что обеспечива ет вновь работу триггера в режиме са моудерживания. В момент , когда сигнал на синхровходе 33 кончается и становится , напряжение 7& на базе транзистора 15 также становится выше, чем напряжение источника 36. Только через время, равное приблизительно Q, напряжение на базе транзистора 32 становится ниже, чем напряжение источника 36, поэтому режим самоудерживания триггера Ае нарушается. Следует отметить, что элемент К-значной логики сохраняет в К/2 раз больие информации, чем элемент двоичной логики. Формула изобретения Троичный фронтальный 0-триггер, содержагдай первый -эмиттерный повторитель, база транзистора которого подключена к информационному входу, второй эмиттерньй повторитель, база транзистора которого подключена к входу синхросигналов,.а эмиттер последовательно чере5 резистор к генератор тока подключен к иине питания, третий эмиттерный повторитель, эмиттер транзистора которЬго подключен к выходу, одноуровневьщ переключатель тока и генераторы тока; отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в триггер введен трехуровневый переключатель тока, база информационного транзистора первого Переключателя тока нижнего уровня которого подключена между резистором и генератором тока в цепи эмиттера транзистора второго эмкттериого повторителя, коллектор опорного транзистора соединен с эмиттерами транзисторов во втором переключателе тока среднего уровня трехуров- . невого переключателя т.ока, база информационного транзистора которого подключена к точке между диодом и резистором в цепи эмиттера транзистора в первом змйттерном повторителе, коллектор информационного транзистора первого переключателя тока нижнего уровня соединен с эмиттерами транзисторов третьего переключателя тока среднего уровня трехуровневого переключателя тока, база информационного транзистора которого подключена к точке между диодом и резистором в цепи эмиттера третьего эмит- терного повторителя, коллекторы информационных транзисторов второго и третьего переключателей тока в трехуровневом переключателе тока под- 7 ключены к общей шине, коллектор опо ного транзистора во втором переключателе тока среднего уровня соедине с эмиттерами транзисторов четвертого переключателя тока верхнего уров ня, база информационного транзистора которого подключена к эмиттеру транзистора первого эмиттерного повторителя, коллектор опорного транзистора третьего переключателя тока среднего Уровня соединен с эмиттера ми. транзисторов : пятого переключатели тока верхнего уровня, база информационного транзистора которого подключена через диод к эмиттеру транзистора третьего эМиттерного повторителя, а коллекторы опорных транзисторов пятого и четвертого переключателей тока подключены к ба зе транзистора третьего эмиттерного повторителя и через резистор - к коллекторам информационных транзисТ ров пятого и четвертого переключателей тока в трехуровневом переключателе тока, которые через резне тор подключены к общей шрне, база информационного транзистора одно78уровневого переключателя тока через резистор соединена с базой информационного транзистора первого .переключателя тока в трехуровневом переключателе тока, коллектор информационного транзистора которого через два параллельно включенных диода соединен с базой информационного транзистора первого переключателя тока в трехуровневс переключателе тока и через делитель напряжения на резисторах соединен с базой дополнительного транзистора, коллектор и эмиттер которого соединеныс коллектором и эмиттером информационного транзистора в первом переключателе тока нижнего уровня в трехуровневом переключателе тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.MECL. System Design Handbook. Ftrst Edition, MotoroJa nc, 1971, p. 9, fig. 1-6. 2.Авторское свидетельство СССР rfo заявке № 2816321, кл. Н 03 К 3/286, 1979 (прототип).