Триггер на КМОП транзисторах Советский патент 1982 года по МПК H03K3/286 

(54) ТРИГГЕР НА КМОП ТРАНЗИСТОРАХ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровой аппаратуре, в частности в цифровых интегральных fcxeмах,к которым I предъявляются требования установки триггеров и триггерных устройств в определенное исходное со стояние в процессе нарастания напряжения питания., Известны триггерные устройства, состоящие из двух интервалов с перекрестными связями, каждый из которых содержит два по ;ледовательно вкл ченных комплементарных МОП транзистора, затворы KOTopJx образуют вход инвертора, а стоки - выход 1. Недостаток известных устройств заключается в отсутствии начальной установки в определенное состояние. Известен триггер на КМОП транзисторах, состоящий из двух инверторов с перекрестными связями, для установ ки которого в определенное исходное состояние на его вход начальной установки поступает импульс сброса, формируемый устройством начальной установки после установления напряже ния питания 2 . Недостатком известного устройства является то, что требуется время на установку триггераВ определенное исходное состояние после установления напряжения питания. Цель изобретения - установка триггера в определенное исходное состояние в процессе нарастания напряжения питания. Для достижения поставленной цели в триггер на КМОП транзисторах, состоящих из двух инверторов с перекрестными связями, введены пять дополнительных МОП транзисторов и дополнительный триггер, состоящий из двух инверторов.с перекрестными свя-. зями, каждый из которых содержит нагрузочный и ключевой МОП транзисторы Одного типа проводимости, при этом нагрузочные транзисторы подключены к шине питания через первый дополнительный МОП транзистор того же типа проводимости в диодном включении, а выходы дополнительного триггера подключены, соответственно, к затвору второго и третьего дополнительных МОП транзисторов того же типа проводимости, истоки которых подключены к общей шине, а стоки - к затвору четвертого дополнительного МОП транзистора того же типа проводимости и через пятый дополнительный МОП транзистор дополняющего типа провод мости -- к шине питания, исток четвертого и затвор пятого дополнитель ных МОП транзисторов подключены к общей шине, а сток четвертого допол нительного МОП транзистора подключе к одному из выходов триггера. На чертеже представлена электрическая принципиальная схема устройства. Триггер 1 собтоит из двух инверторов с перекрестными связями, каждый из которых содержит два комплементарных транзистора 2,3 и 4,5 соответственно, последовательно вклю. ченных между шиной питания 6 и общей шиной 7. Дополнительный триггер 8 состоит из двух инверторов с пере крестными связями, каждый из которых содержит нагрузочный и ключевой МОП транзис.торы одного типа проводи мости, 9,10 и соответственно, 11 и 12. При этом затворы и стоки транзис торов 9 и 11 через первый дополнител ный МОП транзистор 13 того же типа проводимости в дйоДном включении подключены к шине 6, а выходы триггера 8 подключены соответственно, к затвору второго и третьего дополнительных МОП транзисторов 14 и 15, того же типа-проводимости, истоки которых подключены к шине 7, а стоки к затвору четвертого дополнительного МОП транзистора 16 того же типа проводимости и через пятый дополнительный МОП транзистор 17 дополняющего типа проводимости - к шине 6, исток транзистора 16 и затвор транзистора 17 подключен к шине 7, а сток транзистора 16 -к одному из выходов триггера 1. Устройство работает следующим образом. В процессе нарастания напряжения питания вначале открывается транзистор 17 и вследствие этого транзистор 16, при этом низкий потенциал поступает на один из выходов триггера 1 По мере нарастания напряжения питания триггер 1 обретает свойство имет два устойчивых состояния и поскольку на од1|н из его выходов поступает низ кий потенциал, триггер 1 устанавливается в определенное начальное состояние. При дальнейшем нарастании напряженияПитания открывается транзистор 13 и ключевой и нагрузочный транзисторы одного из инверторов триггера 8. При этом потенциал на вы ходе другого инвертора триггера 8 возрастает вслед за дальнейшим ростом напряжения питания, что приводит к открыванию того из транзисторов 14 или 15, затвор которого подключен к выходу закрытого инвертора триггера 8. Транзисторы 14 и 15 выбираются более мощными, чем транзистор 17, по этому потенциал в общей точке стоков транзисторов 17,14,15 падает, что приводит к запиранию транзистора 16/ это позволяет в дальнейшем триггеру 1 управляться внешними логическимисигналами. Изобретение обеспечивает установку в определенное исходное состояние в процессе нарастания напряжения питания как одиночного триггера, так и ряда триггеров. Для этого к каждому.из триггеров должен быть подключен транзистор, аналогично подключению транзистора 16 к триггеру 1,. затвор которого следует подключать к общей точке стоков транзисторов 17,14,15. Использование триггера на КМОП транзисторах позволяет строить цифровые устройства в интегральном исполнении ,.способные выполнять свои функции сразу после установления напряжения-питания. Формула изобретения Триггер на КМОП транзисторах, состоящий из двух инверторов с перекрестными связями, отличающ и и с я тем, что, с целью установки триггера в определенное исходное состояние в процессе нарастания напряжения питания , в него введены пять дополнительных МОП транзисторов и дополнительный триггер, состоящий из двух инверторов с перекрестными связями, каждый из которых содержит нагрузочный и ключевой МОП транзисторы одного-типа проводимости, при этом нагрузочные транзисторы подключены к шине питания через первый дополнительный МОП транзистор, того же типа проводимости в диодном включении, а выходаа дополнительного триггера подключены, соответственно, к затвору второго и третьего дополнительных МОП транзисторов того же типа проводимости, истоки которых подключены к общей шине, а стоки к затвору четвертого дополнительного МОП транзистора того же типа проводимости и через пятый дополнительный МОП .транзистор дополняющего типа проводимости - к шине питания, исток четвертого и затвор пятого дополнительных МОП транзисторов подключены к общей шине, а сток четвертого дополнительного МОП транзистора подключен к одному- из выходов триггера. Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе 1.Букреев И.Б. и др. Микроэлектронные схемы цифровых-устройств М., Советское радио , 1975. 2.Ильин В.Н., Фролкин В.Т. Цифровые схемы и устройства на МДП транзисторах. М., Энергия, 1975, с. 37.

17

ffi

15

n

(И

4e

vfc

Ш

J№

®

/