Двоичный счетчик

(59 4 Н 03 К 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Я /,. ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к областиимпульсной техники, Может быть использовано при создании многоразрядных двоичных счетчиков с параллельным переносом. Цель изобретения -увеличение быстродействия, Счетчиксостоит из И разрядов, каждый из которых содержит триггер 1, инвертор9, формирователь 2. Формирователь2 содержит п-канальные МДП-транзисторы 3,5, р-канальный МДП-транзистор 4, элемент И-НЕ 6. Для достижения поставленной цели в устройствовведен и-канальный МДП-транзистор 11и р в канальн МДП-транзистор 12.1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при создании многоразрядных двоичных счетчиков с параллельным переносом. 5Цель изобретения - увеличение быстродействия.Цель достигается путем заряда выходной емкости каждого формирователя переноса не только через последовательно включенные пары первых р-канальных и и-канальных МДП-транзисторов формирователей переноса всех предыдущих разрядов, но и че 15рез введенные третьи. п-канальные и вторые р-канальные МДП-транзисторы.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предла 20 гаемого устройства.Устройство содержит И разрядов, каждый из которых содержит триггер 1 и формирователь 2 переноса, состоящий из первых п-канального 3 и25 р-канального 4 МДП-транзисторов, затворы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 1, истоки объединены и подключены к входу формирователя 2 переноса, а стоки объединены и соединены с выходом формирователя 2 переноса, второго п-канального МДП- транзистора 5, затвор которого подключен к инверсному выходу триггера 1, исток соединен с общей шиной, а сток подключен к выходу Формирователя 2 переноса, элемента И-НЕ 6, первый вход которого подключен к входу 7 устройства, второй вход соединен с выходом формирователя 2 переноса а выход подключен к счетному входу триггера 1 следующего ра.зряда, входы Формирователей 2 переноса с 2-го по К-Й подключены соответственно к вы 45 ходу Формирователя 2 переноса предыдущего разряда, а вход формирователя 2 переноса первого разряда соединен с шиной 8 питания, счетный вход триггера 1 первого разряда подключен к50 выходу инвертора 9, вход которого соединен с входом 7 устройства, прямые выходы триггеров 1 являются выходами 10 разрядов, третий и-канальный МДП-транзистор 11, затвор которого соединен с входом формировате 55 ля 2 переноса, а исток подключен к выходу формирователя 2 переноса, и второй р-канальный МДП-транзистор 12, исток которого подключен к шине8 питания, затвор соединен с инверсным выходом триггера 1, а сток подключен к стоку третьего и-канального МДП-транзистора 11,Устройство работает следующимобразом.На вход 7 устройства подаютсясчетные импульсы, которые поступаютна вход инвертора 9 и первые входыэлементов И-НЕ б формирователей 2переноса.Триггеры 1 производят деление надьа частоты следования импульсов,поступающих на их вход, и управляют работой формирователя 2 переносасвоего разряда. Если триггер 1 находится в нулевом состоянии, то напряжение низкого уровня с прямоговыхода триггера 1 поступает на затвортранзистора 3, а напряжение высокого уровня с инверсного триггера 1на затворы транзисторов 3,4 и 12,Следовательно, транзисторы 3,4 и 12закрываются, а транзистор 5 открывается. На выход формирователя 2 переноса и второй вход элемента И-НЕ 6через открытый транзистор 5 поступает низкий уровень напряжения независимо от уровня напряжения, действующего на входе формирователя 2 переноса. На выходе элемента И-НЕ бустановится высокий уровень напряжения,Таким образом, следуюший счетныйимпульс на входе устройства 7 не вызовет срабатывания триггеров последующих разрядов.Если триггер 1 находится в единичном состоянии, то на затворе транзистора 3 действует напряжение высокого уровня, а на затворах транзисторов 4,5 и 12 - напряжение низкогоуровня. Транзисторы 3, 4 и 12 открыты, а транзистор 5 закрыт. Следова в .тельно, работа формирователя 2 переноса будет зависеть от уровня напряжения, действующего на входе формирователя 2 переноса.1(огда на входе Формирователя 2 переноса низкий уровень, он поступаетчерез открытые транзисторы 3 и 4 навыход формирователя 2 переноса, второй вход элемента И-НЕ б и затвортранзистора Г 1, закрывая его, Приэтом с приходом очередного счетногоимпульса на вход 7 устройства перенос в последующие разряды не Форми1282321 БНИИПИ Заказ 7285/57 Тираж 899 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 руется. Если же на входе формирователя 2 переноса действует высокийуровень напряжения, то он открываеттранзистор 11, и на выход формирователя 2 переноса и второй вход элемента И-НЕ 6 через открытые транзисторы 3 и 4 с входа формирователя 2 ивреноса и открытые транзисторы 11и 12 с шины 8 питания поступает высокий уровень напряжения. Следовательно, сигнал на выходе элементаИ-НЕ 6 будет определяться сигналомна входе устройства 7, т.е. при поступлении очередного счетного импульса на вход 7 устройства на выходеэлемента И-НЕ 6 будет сформирован импульс переноса в следующий разряд,Высокий уровень напряжения, действующий на выходе сформирователя 2 переноса, разрешает работу формирователя 2 переноса следующего разряда(если его триггер 1 находится в единичном состоянии). 25Так как триггер 1 первого разряда делит на два частоту следования входных счетных импульсов, а каждый из триггеров 1 последующих разрядов срабатывает только когда триггеры 130 всех предыдущих разрядов находятся в единичном состоянии, то устройство представляет собой двоичный счетчик. Таким образом, предлагаемое уст ройство по сравнению с известным позволяет увеличить быстродействие вследствие того, что заряд выходной емкости каждого формирозателя 2 переноса происходит не только через последовательно включенные транзисторы 3 и 4 формирователей 2 переноса всех предыдущих разрядов,. но и через введенные транзисторы 11 и 12, Причем, если крутизна транзисторов 11 и 12 значительно превышает крутизну транзисторов 3 и 4, то время задержки распространения сигнала на выходах 10 разрядов не будет зависеть от разрядности устройства и будет одинаковым для всех разрядов, чтЬ облегчает динамическое считываниеинформации из счетчика. Ф о р м у л а и з обретения Двоичный счетчик, содержащий Мразрядов, каждый из которых содержит триггер и формирователь переноса, состоящий из первых и-канального и р-канального МДП-транзисторов,затворы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, истоки объединены иподключены к входу формирователя переноса, а стоки объединены и соединены с выходом Формир звателя переноса, второго п-канального МДП-транзистора, затвор которого подключенк инверсному выходу тригГера, истоксоединен с общей шиной, а сток подключен к выходу Формирователя пере-.носа, элемента И-НЕ, первый входкоторого подключен ко входу счетчика, второй вход соединен с выходомФормирователя переноса, а выход подключен к счетному входу триггераследующего разряда, входы Формирователей переноса с второго по И-й подключены соответственно к выходуформирователя переноса предыдущегоразряда, а вход Формирователя переноса первого разряда соединен с шиной питания, счетный вход триггерапервого разряда подключен к выходуинвертора, вход которого соединенсо входом счетчика, прямые выходытриггеров являются выходами разрядов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения быстродействия, в каждый формирователь переноса введены третий и-канальныйМДП-транзистор, затвор которого соединен со входом формирователя переноса, а исток подключен к выходуФормирователя переноса, и второйр-канальный МДП-транзистор, исток которого подключен к шине питания,затвор соединен с инверсным выходомтриггера, а сток подключен к стокутретьего п- канального МДП-транзистора,