Четырехуровневый сумматор-вычитатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИА ЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 11 4 Н 03 К 197091 СВИДЕТЕЛЬСТ РСН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРР 892730, кл, Н 03 К 19/09 1, 1980.Пономарев М.Ф Коноплев Б.Г,Фомичев А,В, Обзоры по электроннойтехнике: Многоуровневые логическиеэлементы и устройства. - БИС, Сер.Микроэлектроника, М., 1982, вып. 2(57) Изобретение относится к импульс"ной технике, и может быть использовано при построении больших интегральных схем обработки информации на элементах многоуровневой инжекционнойлогики. Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей, а именно возможность одновременного выполнения операций сложения и вычитания.Четырехуровневый сумматор-вычитательсодержит одиннадцать транзисторов 1,2, 3, 7, 8, 10, 12, 13, 15, 16, 17с инжекционным питанием. Инжекторзадает в базы транзисторов 7, 15 и1422396 в вьход 11 по семь уровней тока, абазы транзисторов 8 и 13 по три спфловиной уровня тока, а базу транзйстора 10 четыре уровня тока, в базы транзисторов 12, 16, 17 и выход18 по три уровня тока, а в выходы 9 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении больших интегральных схем Обработки информации на элементах мно 5 гоуровневой инжекционной логики.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, а именно Возможность одновременного выполнения операций сложения и вычитания, 1 О На чертеже представлена принципиальная схемачетырехуровневого сумматора-вычитателя,Четырехуровневый сумматор-вычитатель содержит первый 1, второй 2 итретий 3 транзисторы с инжекционнымпитанием, базы и первые коллекторыкоторых соединены с соответствующимивходами 4, 5 и 6, база и первый кол в 20лектор четвертого транзистора 7 синжекционным питанием - со вторымиколлекторами транзисторов 1-3, коллекторы которых соединены с базойпятого транзистора 8 с инжекционным 25питанием, первый коллектор которогосоединен с выходом 9 переноса, а второй коллектор - с базой и первым коллектором шестого транзистора 10 синжекционным питанием, второй коллектор которого соединен со вторымколлектором транзистора 7 и выходом11 суммы, база и первый коллекторседьмого транзистора 12 с инжекционным питйием - с четвертым коллектором транзистора 1 а четвертые коллекторы транзисторов 2 и 3 - со вторым коллектором транзистора 12 и базой восьмого транзистора 13 с инжекционным питанием, первый коллектор 40которого соединен с выходом 14 заема а второй коллектор - с пятымиколлекторами транзисторов 2 и 3, стретьим коллектором транзистора 12,с базой и первым коллектором девято.и 14 по одному уровню тока. При этом на выходах 9 и 11 реализуются функции переноса и суммы, а на выходах 14 и 18 - функции заема и разности от входных четырехуровневых переменных1 ил,го транзистора 15 с инжекционнымпитанием, шестые .коллекторы транзисторов 2 и 3 - с четвертым коллектором транзистора 12, с базой и первымколлектором десятого транзистора16 с инжекционным питанием, вторыеколлекторы транзисторов 15 и 16 - сбазой и первым коллектором одиннадцатого транзистора 17 с инжекционнымпитаниеМ, второй коллектор которогосоединен с выходом 18 разности, Инжектор задает в базы транзисторов7 и 15 и в выход суммы 11 по семьуровней тока, в базы транзисторов8 и 13 - по три с половиной уровнятока, в базу транзисторов 10 - четыре уровня тока, в базы транзисторов12, 16, 17 и выход разности - по триуровня тока, в выходы переноса и заема - по одному уровню тока, Этообеспечивается геометрией и взаимнымрасположением инжектора и базы транзистора. Введение коллекторов обратной связи (первые коллекторы) в транзисторы 1, 2, 3, 7, 10, 12, 15, 16и 17 обеспечивает коэффициент переда.чи этих транзисторов, равный единице, т.е. входной ток транзистора равен выходному,Суммартор-вычитатель работаетследующим ббразом.По входам 4 и 5 подается четырехуровневый сигнал двух слагаемыхили уменьшаемого и вычитаемого: 0;1,; 21; 31 а по входу 6 " двухуровневый сигнал переноса или заема0; 1Если сумма входных сигналов 1, ++ 1 + 1 = 1,Бщ меньше или равнатрем (31,), в транзистор 7 задаетсяток 71, - 1, , на входе 11 ток равен1, . При этом транзистор 8 открыт,так как в его базу задается ток 3,51 что больше суммарного тока, иВ результате на выходе 18 разнос,ти ток равен разностному току, а на выходе 14 заема - нулю.Если вычитаемое (1 + 1 ) больше уменьшаемого, транзисторы 13 и 16 закрыты, а транзистор 15 открыт, в его базу задается ток, равный 71,(31 - 1,) - (1 + 1) = (1 + + 41,) - (1 + 1 з)35 40 В результате на выходе 11 разности ток равен разности по модулю четыре, а на выходе заема 14 - 1,. Составитель А.ЯновТехред М. Ходанич Корректор С,Шекмар Редактор И.Горная Тираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская изб., д. 4/5 Заказ 4441/57 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 314223 шунтирует,вход транзистора 10, последний закрыт и отводит ток с выхода 9. В результате на выходе 11 суммы ток равен суммарному току 1, , а на выходе переноса 9 - нулю. Если сумма входных сигналов больше трех (31,), транзистор 8 закрыт, а транзистор 10 открыт и отводит иэ выходной шины ток 41. В результате на вьмоде 11 суммы ток равен 1,Б 41, т.е, результат равен сумме по модулю четыре, а на выходе 9 переноса - 1 15Для реализации операции вычитания в транзисторе 12 задается ток, инверсный входному (31, - 1,). В базу транзистора 13 задается ток, равный 3,51 о - ( а ) ( а + 1 э) = 20+ 051 о) (11Таким образом, если разность входных сигналов 1, - (1+ 1 з) больше 0,51 т.е, вычитаемое меньше уменьшаемого, транзистор 12 открыт, шун тирует вход транзистора 15, последний закрыт и отводит ток с выхода 14, В базу транзистора 16 задается ток 31 о (1 о 1 ) (1 + 1 э)(1 + 1 з), в базУ тРанэистоРа 17 - Д 0 31, - Г 1 - (1 + 1)3, а ток на выходе 18 разности равен 1, - (1, + 1) . 96аФормула изобретенияЧетырехуровневый сумматор-вычитатель, содержащий шесть транзисторов с инжекционным питанием, базы и первые коллекторы первого, второго и третьего транзисторов соединены с соответствующими входами сумматоравычитателя, база и первый коллектор четвертого транзистора - с вторыми коллекторами первого, второго и третьего транзисторов, третьи коллекторы которьм - с базой пятого транзистора, первый коллектор которого - с выходом переноса, а второй коллектор - с базой и первым коллектором шестого транзистора, второй коллектор которого - с вторым коллектором четвертого и выходом суммы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый транзисторы с инжекционным питанием, причем база и первый коллектор седьмого транзистора соединены с четвертым коллектором первого транзистора, а четвертые коллекторы второго и третьего транзистора - с вторым коллек-тором седьмого и базой восьмого транзистора, первый коллектор которого соединен с выходом заема, а второй коллектор - с пятыми коллекторами второго и третьего транзистора, с. третьим коллектором седьмого, с базой и первым коллектором девятого транзистора, шестые коллекторы второго и третьего транзистора соединены с четвертым коллектором седьмого, с базой и первым коллектором десятого транзисторов, вторые коллекторы девятого и десятого транзисторов - с базой и первым коллектором одиннадцатого транзистора, второй коллектор которого соединен с выходом разности.