Сдвигающий регистр с импульсным питанием

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 24.05,3 (21) 1922063/26-2 1) М, Кл, б 11 с 11/40Н 031 21/00 с присоединением заявк осударственный комите Совета Министров ССС оо делам изобретенийи открытий(2 орите 3) 21,374 088.8) юллетень28 публиковано 30.07 Дата опубликования описания 01.03,7 2) Авторы изобретени,Г.фи овский В, Прушинский, В, ф. . М. Белопольскийдового Красного Зна ческий институт ки плов, В. и дена Тру физ71) Заявител мени инженерно 54) СДВ И ГДЮ ЕГИСТР С ИМПУЛЬСНЪМ ПИТАНИ Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для использования в качестве узла, осуществляющего операцию сдвига информации в цифровых вычислительных устройствах.Известен сдвигающий регистр с импульсным питанием, каждый разряд которого содержит две триггерных ячейки, каждая,из которых состоит из двух транзисторов с перекрестными связями и с резисторами в цепи коллекторов и двух переключающих транзисторов,Недостатком известных схем является сравнительно большая площадь, занимаемая ячейкой регистра на кристалле интегральной схемы, так как для ее изготовления в интегральном виде требуется четыре изолированных области для активных компонентов. Кроме того, подобные схемы обладают невысоким быстродействием.Последнее объясняется тем, что переключение ячейки осуществляется в лучшем случае половиной тока, текущего через каждый из коллекторных резисторов ячейки. Увеличение времени переключения ячейки обусловлено также медленным рассасыванием заряда, накопленного в базах, переключающих транзисторов, которое происходит с постоянной времени, равной времени жизни носителей в базовых областях. Цель изобретения - увеличение быстродействия и уменьшение размеров кристаллаинтегральной схемы.Указанная цель достигается за счет того,в что точка соединения двух резисторов каждой ячейки подсоединвна через отсвкающийдиод к одной из шин импульсного питания, аколлекторы транзисторов предыдущей триггерной ячейки подключены к базам переклюю чающих транзисторов последующей триггерной ячейки,На фиг. 1 изображена принципиальнаясхема (двух ячеек) сдвигающего регистра симпульсным питанием; на фиг, 2 приведвна15 идеализированная форма тактовых импульсовдля питания регистра (последовательностиир).Разряд сдвигающего регистра состоит издвух одинаковых триггерных ячеек 1 и 2,каждая из которых содержит по два транзистора 3 и 4 хранения с перекрестными связями. Коллекторы тр а из исто ров 3, 4 хр анениясоединены также с базами переключающихтранзисторов 5 и 6 и с нагрузочными резисторами 7 и 8, общая точка которых через отсе,кающий диомед 9 совдинвна с соотвепспвующейшиной источника 10 или 11 импульсного питания.Сдвигающий регистр работает следующимзо образом, 3Пусть на ильине 10 действует положительный тактэвый импульс из последовательности р, При этом триггерная ячейка 1 работает в режиме хранения и передачи информации. Положим, что транзистор 3 триггерной ячейки 1 открыт,и насыщен, а транзисторы 4 и 5 закрыты.В этом случае небольшая (около 1/5) часть тока, текущего через резистор 8, идет на поддержание насыщенного состояния транзистора 3, А остальная часть (около 4/5) идет на включение переключающего транзистора 6. Включение переключающего транзистора 6 триггерной ячейки 1 вызывает закрывание транзисторов 3 и 6 триггерной ячейки 2.С приходом на шину 11 положительного тактового импульса из последовательноститранзистор 4 триггерной ячейки 2 открывается током через резистор 7, а транзистор 3 остается закрытым. Такое направление переходного процесса в ячейке 2 обеспечивается зарядом, накопленным в базе переключающего транзистора 6 триггерной ячейки 1, который поддерживает потенциал базы транзистора 3 ячейки 2 на низком уровне во время включения транзистора 4. Триггерная ячейка 2 переходит в режим хранения и передачи информации.Такое построение схемы ячейки сдвигаю- щего регистра позволяет уменьшить размеры ячейки на кристалле за счет того, что в одной изолированной области можно разместить два транзистора: транзистор хранения данной ячейки и переключающий транзистор предыдущей ячейки, поскольку их коллекторы оказываются соединенными вместе, Таким образом, на одну ячейку регистра требуется всего две изолированные области на кристалле интегральной схемы для активных компонентов вместо четырех в известных регистрах,4791544Кроме того, схема регистра имеет болеевысокое быстродействие, так как основнаячасть тока коллекторного резистора (около 4/5 всего тока) идет на включение перев ключающего транзистора, и лишь около 1/5всего тока расходуется на поддержание насыщенного состояния транзистора хранения,Это объясняется тем, что во время действиятактового, импульса последующая ячейка10 обесточена и, следовательно, ток коллекторапереключающего транзистора практическиравен нулю, Напряжение на эмиттерном переходе переключающего транзистора уменьшается, что и приводит к указанному выше15 перераспределению токов.Отключающие диоды предназначены дляпредотвращения рассасывания заряда, накопленного в базе переключающего транзисторапосле окончания действия тактового импуль 2 д са. Благодаря этому имеется возможностьснизить требования к форме и окважноститактовых импульсов,25 Предмет изобретенияСдвигающий регвстр с вмпулноным питанием, каждый разряд которого содержит две григгерных ячейки, каждая из которых состоит из двух транзисторов с перекрестными связяии и с резисторами в цепи коллекторов и двух переключающих транзисторов, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и уменьшения размеров кристалла интегральной схемы, точка соединения двух резисторов каждой ячейки подсоединена через огсекающий диод к одной из шин импульсного питания, а коллекторы транзисторов предыдущей триггерной ячейки подклю чены к базам переключающих транзисторовпоследующей триггерной ячейки.479154 иг. Тираж 648овета Министров ССотк ытий одписно И ОТ, Загорский фил едактор В аказ 7688 Составитель В. Назаровулдаков Техред Л, Казачков Изд,1653осударственного комитета Спо делам изобретений и рМосква, Ж, Раушская наб., д. Корректор Т. Гревцов