Счетный триггер Советский патент 1982 года по МПК H03K3/286 

(54) СЧЕТНЫЙ ТРИГГЕР

I

Изобретение относится к микроэлектронике и предназначено для построения быстродействующих счетных устройств.

Известен счетный триггер, содержащий R 5-триггер и симметричное управляющее устройство, построенное на шести диодах, два из которых - диоды с накоплением заряда fl .

Недостатком триггера является плохая совместимость технологических процессов создания активных и пассивных компонентов и диодов с накоплением заряда. Кроме того, транзисторы триггера насыщаются, что снижает его быстродействие.

Известен также счетный триггер, содержащий два R 5-триггера - переключающий и управляющий. Эмиттер первого транзистора управляющего триггера соединен с базой второго транзистора управляющего триггера и с первым выводом резистора связи, второй вывод которого соединен с коллектором первого транзистора переключающего триггера.

Эмиттер второго транзистора управлякьщего триггера соединен с базой первого транзистора переключакяцего триггера и с nepBbUvi выводом аналогичного резистора связи, второй вывод которого соединен с коллектором второго TpaifiBCTOра переключакяцего триггера. Счетный триггер также два транзистора и два резистора для установления начального состояния счетного триггера, а также транзистор, имеющий резистор в базовой цепи, коллектор которого подключен к обшей точке соединения коллекторных нагрузок в упра&пяющем триггере 123Недостатком известного устройства является низкое быстродействие из-за насыщения вход5Ш1Их в него транзисторов.

Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в счетном триггере, содержащем две пары п -р- п --транзисторов в пере1фестном включении с коллекторными нагрузочными резисторами в каждой паре, эмиттеры транзисторов второй пары соединены с соответс-гЕующими базами транзисторов первой пары, прямой и инверсный выходы соединены через нагрузочные резисторы с шиной питания, установочные входы соединены с базами первого и второго дополнительных п-р-п транзисторов, коллекторы и эмиттеры которых соединены соответственно с выходами триггера и с соответствующими выводами нагрузочных резисторов первой пары транзисторов, эмиттеры которых соединены с коллектором третьего дополнительного п -р- п -транзистора, база которого подключена к шине опорного напряжения, эмиттер через резистор к шине нулевого потенциала, а счетный вход через нагрузочные резисторы соединен с коллекторами второй пары транзисторов.

На чертеже показан счетный триггер. Первый триггер (переключающий) образован п -р- п -транзисторами 1 и 2, в коллекторные цепи которых включены эмиттеры п -р- п -транзисторов 3 и 4 второго (управляющего) триггера, а также первые выводы нагрузочных резисторов 5 и 6. Базы транзисторов 1 и 2 объединены с коллекторами противолежащих транзисторов. В коллекторные цепи транзисторов 3 и 4 включены первые выводь нагрузочных резисторов 7 и 8, вторые выводы которых соединены со счетным входом. Базы транзисторов 3 и 4 объединены с коллекторами противолежащих транзисторов. Вторые выводы резисторов 5 и 6 соединены с эмиттерами первого и второго дополнительных п -р- п -транзисторов 9 и 10, коллекторы которых подключены к прямому и инверсному выходам соответственно и через резисторы 11 и 12 к шине питания 13, а базы - к установочным входам R и S соответственно. Эмиттеры транзисторов 1 и 2 объединены с коллектором третьего дополнительного транзистора 14,.эмиттер которого через резистор 15 подсоединен к шине 16 нулевого потенциала, а база - к шине 17 опорного потенциала.

Счетный триггер работает следующим образом.

Транзистор 14 совместно с резистором 15 образуют генератор постоянного тока,

r4Uoo- H)/V- n/RAS

гдеUgj 0,7В- падение напряжения на переходе база - эмиттер транзисто- . ра 14.

В исходном состоянии напряжения на входах R , S и Т«у одинаковы и соответствуют уровням логического нуля, т.

п пДля установки счетного триггера в начальное состояние, например в нулевое (UgjsU ;Ogs ) , на вход R подается уровень логической единицы U uV - Е п

В результате при RSbi i5 произвольном исходном состоянии транзисторов

1и 2 первый из них переходит в открытое состояние, а второй - в закрытое.

После этого напряжение на входе R вновь понижается до уровня логического нуля, причем состо5шие транзисторов 1 и 2 не изменяется, и ток генератора D р начинает течь через резисторы 5 и 11, причем . В результате при указанных - значениях сопротивлений резисторов 15, 5 и 6 падение напряжения между коллектором и эмиттером открытого транзистора 1 ровно Ux.9-i0,5Up,, а напряжение на выходе уменьшается до UQ U°2iE -Up. При этом на выходе Gl устанавливается

напряжение и поскольку ток через резистор 6 (при ( в BN раз меньше тока через резистор 5 и 11 (Вц| - коэффициент передачи тока базы). Процесс установки начального состояния,

таким образом, заканчивается.

С приходом на вход счетного импульса положительной полярности ( U-j-. ) подается питание на транзисторы 3 и 4 и поскольку напряжение

на эмиттере транзистора 3 ниже напряжения на эмиттере транзистора 4 (так как транзистор 1 включен), то первым включается транзистор 3. Так как 7 Я O, падение напряжения

между коллектором и эмиттером этого транзистора будет порядка J ,«0|5Un В результате в базу транзистора 2 течет ток, который открывает его, и через обратную связь переключающего триггера

0 закрывается транзистор 1. По окончании действия импульса на счетном входе (Тс. ) состояние транзисторов 1 и

2остается без изменения, и ток генератора течет через резисторы 6 и 12.

5 После этого на выходах Gi. и 5 устанавливается напряжение