@ @ -триггер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК КОМИТЕТ СССРТЕНИИ И ОТНРЫТИ ГОСУД АРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗО ьйБ)."БЛЮЮ;,.:,3 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ УС ВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМ В 29А,А.Скрыпов И.П. Основы теориизисторных схем,.д. 4-ое, 1977схемы. на МДП-траА,Н.Кармазинскогс. 287, рис. 55,(прототип),-ЯО 4154 АЗ 50 Н 03 К 3/286 шиной, и два логических транзистора,причем у первого логического .тран.зистора, включенного между выходнойи общей шинами, затвор подключен к соответствующей шине входных сигналов, а у втарогб логйческого транзистора, сток которого подключен к выходной шине.; затвор подключен к выходной шине другогоплеча, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью увеличения.его быстродействия без увеличения потребляемой мощности, исток второго логического транзистора прямого плеча подключен к шине входных сигналов инверсного плеча, а исток второго логического транзистора инверсного плеча - к шине входных сиг- ЕСйналов прямого плеча.Изобретение относится к вычислительной технике, и может найти применение при разработке циФровых интегральных схем на МДП-.транзисторах.Известны триггеры, в которых дляповышения быстродействия используется ненасыщенный режим, работы транзисторов 1 1)Недостаток укаэанных устройствзаключается в том, что использованиененасыщенного режйма работы транзисторов приводит к снижению помехоустойчивости триггера, уменьшению перепадавыходных напряжений, повышению потребляемой мощности и требует выравнивания логических уровней на входе ивыходе,Известен также Ю-триггер на МДПтранзисторах, содержащий в прямоми инверсном плечах нагрузочныйэлемент, включенный между шиной питания и выходной шиной, и цва логических транзистора, включенных междувыходной н общей шинами, причем упервого. логического транзистора затвор подключен к соответствующей. шиневходных сигналов, а у второго - квыходной шине другого. плеча Г 2.Однако быстродействие известного,триггера имеет принципиальное огра"ничение, обусловленное последовательньм переключением плеч триггера (нап- З 0ример, заряд выходной шины прямого .плеча будет происходить только после,того, как разрядится выходная шинаинверсного плеча); т,е, время переключения триггера из одного устойчивого состояния в другое определяется суммой времен переключения прямого и инверсного плеч триггера.Для увеличениябыстродействияР 5-триггера уменьшают время заряда - 40разряда выходных шин прямого иинверсного плеч, т.е. увеличивают токразряда и ток заряда ( Эроэ и Ээор ).Однако увеличения Э р ведет к увеличению мощности, потребляемой триггером, а увеличение Эро ведет кувеличению размеров транзисторовтриггера, что в случае использования большого количества такихЯЪ-триггеров в МДП БИС приводит к ухудшению 50таких важных параметров МДП БИСкак потребляемая мощность, площадькристалла, степень интеграции, процент выхода годных БИС.Так, например, увеличение быстродействия ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) на таких 115-триггерахв два раза приводит к увеличению потребляемой мощности более чем в 2 раза, уменьшению процента выхода годных 60БИС в десятки раз (степенная зависимость), что совершенно недопустимо.Цель изобретения - повышение быстродействия Й 5-триггера без увеличения потребляемой мощности, 65 Для достижения поставленной цели в К 5-триггере на МДП-транзисторах, содержащем в прямом и инверсном пле- чах нагрузочный элемент, включенный между шиной питания и выходной шиной., и два логических транзистора, причем у первого .логического транзистора, включенного между выходной и общей шинами, затвор подключен к соответствующей шине входных сигналов, а у второго логичесокго транзистора, сток которого подключен к .выходной шине, затвор подключен к выходной, шине другого плеча, исток второго логического транзистора прямого плеча подключен к шине входных сигналов инверсного плеча, а исток второго логического транзистора инверсного плеча - к шине входных сигналов пря" мого плеча.На чертеже представлена электрическая принципиальная схема йВ-триггера.В схеме КЬ-триггера в прямом и инверсном плечах между шиной 1 питания н соответствующими выходными шинами 2 и 3 включены нагрузочные элементы 4 и 5, а к выходньщ шййам 2 и 3 годключены соответственно стоки логических транзисторов б, 7 и 8, 9. Истоки логических транзисторов б и 8 подключены к общей шине 10. Исток транзистора 9 и затвор транзистора 6 подключены к шине 11 вход- ных сигналов прямого плеча, а исток транзистора 7 и затвор 8 - к шине 12 входных сигналов инверсного плеча. Затвор транщистора 7 подключен к выходной шине 3 инверсного плеча, а затвор транзистора 9 - к выходной шине 2 прямого плеча.Устройство работает следующим образом.Пусть на шинах 11 н 12 входных сигналов действуют низкие уровни напряжения .(логические нули), Предположим, что триггер находится в нулевом устойчивом состоянии, что соответствует низкому уровню напряжения (логический ноль) на выходной шине 2 прямого плеча и.высокому уровню напряжения (логическая единица) на выходной шине 3 инверсного плеча. При этом логический транзистор 7 открыт, а логические транзисторы б, 8 и 9 закрыты.Если на шину 12 входных сигналов поступает высокий уровень напряжения, то транзистор 8 откроется, а транзистор 7 закроется, Заряд с выходной шины 3 инверсного плеча через сопротивление открытого транзистора 8 стекает на общую шину 10, выходная шина 3 разряжается до низкого уровня напряжения, и транзистор 7 закрывается, Одйовременно с этим выходная шина 2 прямого плеча заряжается от шины 1 питания через нагрузочный1034154 Составитель Л.ПетроваРедактор С.Квятковская Техред А.Бабинец Корректор И,Ватрушкина Заказ 5641/57 Тираж 936 .. . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж, Раушская иаб., д.4/5Филиал ППП 1 Патентф, г.ужгород, ул,Проектная,4 элемент 4 до; высокого уровня напряжения,.транзистор 9 открывается, и триггер переходит в режим хранения информации. После этого высокий уровень напряжения с шины 12 входных сигналов не влияет на состояние 5 триггера.Аналогичным образом устройство работает, если высокийуровень напряжения поступает на шину 11 входных сигналов, При этом выходная шина 2 . 10 разряжается через сопротивление открытого транзистора 6 до низкого уровня напряжения, а выходная шина 3 заряжается от шины 1 питания черезнагрузочный элемент 5 до высокогб 15 уровня напряжения.,Следует, отметить, что переключение прямого и инверсного плеча происходит одновременно. При использовании изобретения быстродействие Ю-триггера возрастает в два раза без увеличения.потребляемой мощности и плоаЬди, занимаемой триггером, так как при этом не требуется увеличения тока заряда н тока разряда, при этом не енижается помехозащищенность триггера и перепад выходных напряжений. В случае использования таких К 5-триггеров в ОЗУ цикл обращения снижается в два раза. Применение изобретения позволяет: уменьшить на 45-50 площадь кристалла, занимаемую Ю -триггером, при сохранении заданного быстродействия и по потребляемой мощности, что исключительно важно при разработке регистРов и ОЗУ,