Инжекционный Д-триггер Советский патент 1982 года по МПК H03K3/286 

1

Изобретение относится к микроэлек тронике, а именно к полупроводниковым схемам на элементах с инжекционным питанием, и может найти применение при создании БИС.

Известны констру1щии М5Д-триггеров на многоколлекторных ИЛ элементах Cl.

Недостатком данного р -триггера является большая занимаемая площадь.

Наиболее близким к предлагаемому является D -триггер, содержащий основной и вспомогательный триггеры на мноО

гоколлекторных ИЛ элементах, устройство ответвления тока из баз транзист ов основного триггера в соответствии с тактовым сигналом, управляющего источника тока инжекдии, подсоединенного к базе одного из транзисторов основного трит г ера и управляемого информационным сигналом 2 .

Недостатками известного D -триггера являются низкое быстродействие, обусловленное использованием для передачи информационного сигнала горизонтального транзистора, и низкая помехоустойчивость, обусловленная тем, что при нулевом значении тактового сигнала изменения информационного сигнала передаются на базу одного из транзисторов основного триггера, что может привести к ложному переключению при большем уровне помех. Цель изобретения - увеличение быст10родействия и помехоустойчивости инжекционного D -триггера.

Поставленная цель достигается тем, что в инжекцйонном D -триггере, содер15 жашем основной и вспомогательный триггеры, каждый из которых содержит два многоколлекторных ИЛ транзистора с перекрестными связями, коллектор первого транзистора вспомогательного

° трипера соединен с первой выходной шиной, база первого транзистора всопомогательного триггера соединен с одним из коллекторов первого транзисторна ос97новного триггера, коллектор второго транзистора вспомогательного триггера соединен с второй выходной шиной, база второго транзистора вспомогательного триггера соединена с одним из коллекторов второго транзистора основного триг гера, и тактирующий двухколлекторный транзистор, база которого соединена с шиной тактовых импульсов, а коллекторы тактирующего двухколлекторного транзистора соединены с базами транзисторов основного триггера, введен дополнительный И Л транзистор, база которого соединена с информационной шинор D -триг- чен, гера и с дополнительным коллектором первого транзистора основного триггера. На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого D -триггера. D -триггер содержит основной триггер 1 на паре И Л транзисторов 2 и 3 с источниками 4 и 5 тока инжекции соответственно. Вспомогательный триггер 6 на другой паре ИЛ транзисторов 7 и 8 с источниками 9 и 1О тока инжекции соответственно. Устройство 11 ответвления тока из баз транзисторов основного триггера в соответствии с определенным значением тактовотх импульса 12. Устройство 11 состоит из И Л транзистора 13 с источником 14 тока инжекции., примем его коллекторы 15 и 16 подсоединены к базам транзисторов основного триггер транзистор 17 с источником 18 тока инжекдии, причем его база соединена с информационным D -входом 19, а коллектор 20 с базой транзистора 2. Транзистор 13 имеет один дополнител:тный коллектор 21, соединенный с вхо-, дом 19. Коллектор 22 транзистора 7 соедине с первой выходной шиной 23 D -триггера. Коллектор 24 транзистора 8 соединен с второй выходной шиной 25 D-три гера. D -триггер работает следующим образом. При значении тактового сигнала, рав ном логической 1, транзистор 13 открыт, транзисторы 2 и 3 обесточены и не влияют на состояние транзистора 6 D-триггер хранит информацию. При поступлении на вход 12 отрицательного перепада напряжения транзисто 13 запирается, транзисторы 2 и 3 начинают открываться. Важной особенностью является то, что основной триггер несимметричен. Н 24 чертеже приведен один из возможных вариантов схемы, когда несимметрия достигается использованием различных источников 4 и 5 тока инжекции. Если сигнал наD-входе равен логическому О, то транзистор 17 закрыт и первым включится транзистор -2. и установит вспомогательный триггер в состояние, соответствующее а О, 5 1. При этом коллектор 21 отключает основной триг гер от информационного D -входа 19. Если же сигнал на D -входе равен логической 1, то транзистор 17 вклютранзистор 2 закрыт, тогда от отриательного перепада тактового импульса включается транзистор 3, что приводит к установлению вспомогательного триг ера 6 в состояние, соответствующее а ,« 0. При этом коллектор 26. транзистора 3 обесточивает транзистор 2, т.е. отключает основной триггер от информационного D -входа 19. При значении тактового сигнала, равном логическому Q, основной и спомогательный триггеры хранят информацию. Таким образом, информационный сигнал передается на выходы GI и 5 только при поступлении на вход 12 отрицателього перепада напряжения, т.е. данная схема выполняет функцию D -триггера. Предлагаемый инжекционный D -триггер позволяет увеличить быстродействие на 10-30%, а также повысить помехоустойчивость триггера во время действия нулевого тактового импульса. Формула изобретения Инжекционный D -триггер, содержащий основной и вспомогательный О -триггеры, каждый из которых содержит два многоколлекторных транзистора с перекрестными связями, коллектор первого транзистора вспомогательного три1 гера соединен с первой выходной щиной, база первого транзистора вспомогательного триггера соединена с одним из коллекторов первого транзистора основного триггера, коллектор второго транзистора вспомогательного триггера соединен с второй выходной щиной, база второго транзистора вспомогательного триггера соединена с одним из коллекторов второгчэ транзистора основного триггера, и тактирующий двухколлекторный И Л транзистор, база которого соединена с 5 шиной тактовых импульсов, а коллекторы тактирующего двухколлекторного транзис тора соединены с базами транзисторов основного триггера, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и помехоустойчивости, он содержит дополнительный ИЛ транзистор, причем база первого транзистора основного триггера соединена с коллектором дополнительного Ь Л. транзистора, база которого соединена с 2А информационной шиной и с дополнительным коллектором первого транзистора основного триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Аваев Н. А. и др. Большие интегральные схемы с инжекционным питанием, М. , Советское радио, 1977, рис. 5.12. 2.Патент США № 419747О, кл. Н ОЗ К 3/286, 1980 (протот(ш).