Одноразрядный сумматор

СОЮЗ СОВЕТСКИХОВ,ИГНИЮесиипРЕСПУЬЛИК МИТЕТ СССР СТИРУ(ТИй 0 УДАРСТВЕНКЫЙ КОДЕЛАМ ИЗОЕРЕтЕНИ Г л1 ьа БИГя йРЕТЕНТВУ ОПИСА оэовически ство ССС1980.во СССР1980 е(54)(.57) ОДНОРАЗРЯДНЫЙ СУИИАТОРу содержащий иижектирующий р - И- р тран"зистор и шесть и- р- и транзисторов,причем базы первого, второго и третьего и. р-л транзисторов соединены соответственно с первым, вторым и треть.им коллекторами инжектирующего р- п ртранзистора и подключены к соответствующим входным шинам одноразрядногосумматора, первые коллекторы первого,второго и третьего и- Р- и транзисторов соединены.с четвертым коллектороминжектирующего р- и- р транзистора ибазой четвертого и-р- и транзистора,коллектор которого нодключен к шине,суммы одноразрядного сумматора, первый коллектор пятого и-р- итранзисто".ЯОА ра соединен с шиной переноса одноразрядного,сумматора, а второй коллектор соединен с базой шестсго И- р- И транзистора, эмиттеры всехи-р-и транзисторов и база инжектирующего р-П-Р транзистора соединены с шиной нулевого потенциала,эмиттер инжектирующего р- и-р трайэистора соединен с шиной питания, о т л и ч а.ю щ и й с я тем, что, с целъю упрощения кон:струкции и повышения быстродействия, он содержит седъмой и- р- и транэисйьр, причем вторые коллекторы первого, второго и третьего й-р-и транзисторов соединены с базами тех же транзисторов, а третьи коллекторы соединены с еятым коллектором инжектирующего (йР р-и- Р транзистора и базой пятого - р- р транзистора, шестой коллектор инжектируюцего р-и- р транзистора сое динен с базой шестогои- р- и транзистора, а седъмой коллектор соединен с базой седьмого й-р.и транзистора, Я коллектор шестого п-р-и транзистора соединен с базой и первым коллектором седьмого И- р-и транзистора, второй коллектор которого соединен с базой четвертого и-р-И транзистора, а эмиттер соединен с шиной нулевогопот нциала.Изобретение относится к вычислитвльйой технике и может быть использовано при построении большиХ интегральных схем обработки информации,Известен полусумматор на интегральных элементах, содержащий пятьР-рП транзисторов,. базы которых соединены с источником тока 1).Недостатком полусумматора является невозможность суммирования разрядов трех операндов. Построение сумматора на двух полусумматорах приводит к усложнению устройства и снижению его быстродействия.Известен также одноразрядный сумматор, содержащий инжвктирующий .и-р 15транзистор и шесть П-р. и транзисторов,причем базы первого, второго и третьего П- - П транзисторов соединены соответственно с первым, вторым и третьим коллекторами инжвктиоуюшего Р-и-ртранзистора и подключены к соответствующим входным шинам одноразрядногосумматора. Первые коллекторы первого, второго и третьего п-р-И транзисторов соединены с четвертым коллектором инжектирующвго р- И- р транзистора и базой четвертого П- - П транзистора, коллектор которого подключен к шине суммы одноразрядного сумматора, первый коллектор пятого и-р-Итранзистора соединен с шиной переноса одноразрядного суМматора,а второйколлектор соединен с базой шестогои и транзистора, эмиттеры всех П-р-И, .И-Р транзистора совдинены с шинойнулевого потенциала, эмиттер инжектирующего р- И-р транзистора соединенс шиной питания. Одноразрядный сумматор содЕржит также шесть переинжектирующих б- и-р транзисторов, базы ко торых соединены с шиной нулевого потенциала 2),Недостатками известного одноразрядного сумматора являются сложностьконструкции и низкое быстродействие, 45которое объясняется использованиемпереинжектирующих р.П. р транзисторов.Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение быстродействияодноразрядного сумматора.50Укаэанная цель достигается тем,что одноразрядный сумматор, содержащий инжектирующий Р- П- р транзистори шесть И-р- И транзисторов, причембазы первого, второго и третьегоИ- - п транзисторов соединены соответственно с первым, вторым и третьимколлекторами инжектирующего Р - П -Ртранзистора и подключены к соответствующим входным шинам одноразрядногосумматора, первые коллекторы перво- б 0го, второго и третьего и- О и транзисторов соединены с четвертым коллентором инжектирующего - П р транзистора и базой четвертого П р П транэис"тора, коллектор которого подключен б 5 к шине суммы одноразрядного сумматора, первый коллектор пятого П - Р- Итранзистора соединен с шиной переноса одноразрядного сумматора, а вторййколлектор соединвн с базой шестогоИ - Р- И транзистора, эмиттеры всехИ р- П транзисторов и база инжектирующего -П-р транзистора соединены сшиной нулевого потенциала, эмиттеринжектирующего П- р- И транзистора соединен с шиной питания, содержит такжеседьмой П-Р- И транзистор, причем вторые коллекторы первого, второго итретьего И - Р. И транзисторов соединены с базами тех же транзисторов, атретьи коллекторы соединены с пятымколлектором инжектирующего - И -р транзистора и базой пятопо П- -И транзистора, шестой коллектор инжектирующего р- и-Р транзистора соединен с базойшестого п-р П транзистора, а седьмойколлектор соединен с базой седьмогоИ-и транзистора, коллектор шестогоИ-р- И транзистора соединен с базойи первым коллектором седьмого П.-Птранзистора, второй коллектор которого соединен с базой четвертоготранзистора, а эмиттер соединен сшиной нулевого потенциала,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема однораз,ряцного сумматора.Одноразрядный сумматор содержиттрехколлекторные П- р- И транзисторы1-3, И-р-И транзистор 4, двухколлекторный П-р-И транзистор 5, П. р.И транзистор б, двухколлекторный и-о И транзистор 7, инжектирующий многоколлекторный р-И- р транзистор 8. Эмиттеромвсех П-Р- И и базой р-п-р транзистораявляется подложка П -типа, соединенная с шиной нулевого потенциала. Одноразрядный сумматор содержит входные шины 9-11, шину 12 суммы и шинУ13 переноса,В базы транзисторов 1-3 и б задается одна единица тока, в базу транзистора 4-2,5 единицы тока, в базутранзисторов 5 и 7 соответственнозадается 1,5 и 2 единицы тока,Транзисторы 1-3 и 7 являются токовыми повторителями, коллекторный токкоторых равен базовому. Для открывания транзистора в его базу необходимо подать ток в 0,5 единицы.Сумматор работает следующим образом.Предположим, что на входные шинысумматора поступает комбинация Х=.1,У=О, Р=О В этом случае единичныйток, инжектирувмый транзистором 8 вбазу транзистора 1, не отбирается сего входа, а входные токи У и Р транзисторов 2 и 3 отбираются входнымишинами. Поэтому соответственно коллекторный ток транзистора 1 равенединице, а коллекторные токи транзисторов 2 и 3 равны нулю, Следовател -1043637 12 НИИПИ Заказ 7338/51 Тираж 706 Подписное нт", г.Ужгород, ул.Проектная,4 ал ППП"Па но, только часть тока (одна единица) отбирается с базы транзистора 5, который открывается. Отпирание транзистора 5 приводит к запиранию транзистора 6, а следовательно, весь ток (две единицы) является входным током 5 транзистора 7. Поэтому из базы тран" зистора 4 отбирают две части тока коллектором транзистора 7 и одна часть тока объединенными коллекторами транзисторов 1-3, следовательно, 10 транзистор 4 закроется. Таким образом, на шинах 12 и 13 одноразрядного сумматора сФормируется результат: 81, РОЕсли на входных шинах сумматора арисутствует кодовая комбинация Хщ 1, У О, Р=1, из базы транзистора 5 вы.читаются две единицы тока, поэтому он закрывается, транзистор 6 открывается, транзистор 7 закрывается и его коллекторный ток равен нулю, Поэтому из базы транзистора 4 вычита ется лишь часть инжектируемого в его базу транзистором 8 тока (две единицы), Поэтому транзистор 4 открывается. На шинах 12 и 13 сФормирован код: 8=0, Рфф 1.При Х=1, У=1, Р 1 суммарный кол" лекторный ток транзисторов 1-3 равен трем единицам, поэтому независимо от состояний транзисторов 6 и 7 транзисторы 4 и 5 закрываются и на шинах 12 и 13, получают код Яв 1, Р.=1.Таким образомг по сравнению с известными сумматорами на инжекционных элементах предлагаемый сумматор содержит меньшее число транзисторов и обладает более высоким быстродействием благодаря исключению р-и- р транзисторов, которые обладают на порядок меньшим быстродействием при интегральном исполнении, чем и- Я-И транзисторы.