Четырехуровневый триггер

(19) (11) 3(51) О 11 С 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ао, Мце 1- Ьо 81 с Ршичтте ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТ(56 ) 1, Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройствМ "Советское радио", 1973.2, "ТгапвасСоп оп сошрцСегв",1, г. 12, ЭесешЪег, 1977, Т Т.РЕ.1. МсС 1 цвЕеев. Ь.К. Вцвве 11,С 1 ча 1 цей 1 пСегаСей 1 п,)есСоп(54)(57) ЧЕТЫРЕХУРОВНЕВЫЙТРИГГЕР,содержащий питающий р-и-р транзистор, эмиттер которого соединен с шиной питания, тактирующий и-р-и транэистор, база которого соединена стактовой шиной, входной и-р-и транзистор, один из коллекторов которого соединен с его базой, блокирующий и-р-п транзистор, коллектор которого соединен с базой входногои-р-п транзистора, а эмиттеры входного п-р-п, блокирующего п-р-и, тактирующего и-р-п и база питающего-п-р транзисторов соединены с общейной, отличающийся тем,о, с целью повышения степени инграции и снижения потребляемоймощности триггера,он содержит четыреи-р-п транзистора связи и шесть переинжектирующих р-и-р транзисторов,оазы которых соединены с общей шиной, эмиттеры п-р-и транзисторов связи соединены с общей шиной, первый коллектор первого п-р-п транзистора связи соединен с его базОй и коллектором первого переинжектирующего р-п-р транзистора и другим коллектором, входного и-р-и транзистора, эмиттеры первого переинжектирующегб р-и-р транзистора соединены сколлекторами второго, третьего, четвертого п-р-п,транзисторов связи и соответствующими коллекторами питающего р-п-р транзистора, другие коллекторы которого подключены к эмиттерам соответствующих переинжектирукицих р-.п-р транзисто- а ров, коллекторы второго, третьего и четвертого из которых соединены с вторым, третьим, четвертым коллек. торами первого и-р-и транзистора связи, базами второго, третьего и четвертого и-р-п транзисторов связи и первым, вторым и третьим коллекторами. тактирующего и-р-и транзистора, четвертый коллектор которого соединен с эмиттероМ пятого переинжектирующего р-и-р транзистора, коллектор которого подключен к базе блокирующего и-р-и транзистора, а коллектор шестого переинжектирующего р-и-р транзистора соединен с пятым коллектором 1 ервого и-р-и транзистора связиявляется выходом триггера.Основными недостатками известного триггера являются большая занимаемая площадь на кристалле и потребляемая мощность.Целью изобретения является повышение степени интеграции и снижение потребляемой мощности.Поставленная цель достигается тем, что четырехуровневый триггер, содержащий питающий р-и-р транзистор,змиттер которого соединен с шиной питания, тактирующий и-р-и транзистор, база которого соединена с тактовой шиной, входной п-р-п транзистор, один из коллекторов которого соединен с его базой, блокирующий и-р-и транзистор, коллектор которого соединен с базой .входного и-р-и транзистора, а эмиттеры входного п-р-п, блокирующего п-р-и, тактирующего и-р-и и база питающего р-и-р транзисторов соединены с общей шиной, содержит четыре и-р-и транзистора связи и шесть переинжектирующих р-и-р транзисторов, базы которых соединены с общей шиной, эмиттеры п-р-и транзисторов связи соединены с общей шиной, первый коллектор первого и-р-п транзистора связи соединен с его базой и коллектором первого переинжектирующего р-и-р транзистора и другим коллектором входного и-,р-п транзистора, эмиттеры первого переинжектирующего р-и-р транзистора соединены с коллекторами второго, третьего, четвертого и-р-и транзисторов связи и соответствующими коллекторами питающего р-п-р транзистора, другие коллекторы которого подключены к эмиттерам соответствующих переинжектирующих р-и-р транзисторов, коллекторы второго, третьего и четвертого из которых соединены с вторым, третьим и четвертым коллекторами первого и-р-и транзистора связи, базами второго, третьего и четвертого и-р-п транзисторов связи и первым, вторым и третьим коллекторами тактирующего и-р-и транзистора, четвертый коллектор которого соединен с эмиттером пятого переинжектирующего .р-п-р транзистора, коллектор которого подключен к базе блокирующего п-р-и транзистора, а коллектор шестого переинжектирующего р-и-р транзистора соединен с пятым коллектором первого и-р-и транзистора связи и является выходом триггера.На чертеже представлено предлагаемое устройство.Четырехуровневый триггер содержит питающий р-и-р транзистор 1, тактирующий п-р-и транзистор 2, входной Известны многостабильные триггеры: трехстабильный, построенный натрех элементах ИЛИ-ЙЕ, соединенныхтаким образом, что вход каждого иээлементов подключен на входы двух 10других, кроме того, каждый имеетдополнительно два входа, каждый изкоторых попарно объединяется с аналогичными входами соседних элементов, образуя установочные входы триг гера; и четырехстабильный,.построенный на элементах И-НЕ, при этом каждый из установочных входов подключается к входам остальных элементовсхемы, исключая элемент, на выходекоторого должен формироваться рабочий уровень при подаче установочйо"го сигнала Ц .Недостатками многостабильныхтриггеров такого типа являются сложность, большое количество входныхи выходных шин, обусловленное использованием двоичного кода, и сравнительно большая занимаемая площадь.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является четырехуровневый Э-триггер. Триггерсостоит из квантизатора и схемы управления, Квантиэатор состоит из первого и-р-и транзистора, один из коллекторов которого соединен с его 35базой, а остальные три коллекторас соответствующими базами второго,третьего и четвертого и-р-и транзисторов, коллекторы которых соединеныс соответствующими базами пятого, 40шестого и седьмого п-р-п транзисторов, один из коллекторов каждого изкоторых соединен с собственной базой,а два других в две группы: одна -с выходом, а другая - с базой восьмого и-р-п транзистора, первый коллектор которого соединен с его базой, а, второй - с базой первогои-р-и транзистора, Схема управлениясостоит из входного и-р-и транзисто. ра, один иэ коллекторов которогосоединен с его базой, а другой - сбазой первого п-р-п транзистора,тактирующего п-р-п, транзистора, одиниз коллекторов которого соединен сбазой восьмого п-р-п транзистора,а другой - с базой блокирующегои-р-п. транзистора, коллектор последнего соединен с базой входного транзистора. Питание осуществляетсячерез р-и-р транзистор-инжектор, который задает разные токи в базыи-р-и транзисторов, причем в базыпятого, шестого, седьмого и блокирующего и-р-и транзисторов по 1кванту тока, в базы первого и вось Изобретение относится к интегральной электронике, в частности к многостабильным триггерам, предназначенным для использования в вычислительной и измерительной технике,мого - покванта тока, а в базывторого, третьего и четвертогосоответственно 0,5, 1,5 и 2,5 квантатока 2 .и-р-и транзистор 3, блокирующий и-р-итранзистор 4, первый, второй, третийи четвертый и-р-и транзисторы 5 - 8связи соответственно и шесть переинжектирующих р-и-р транзисторов 9-14.К входу 15 триггера подключены база 5и первый коллектор входного и-р-итранзистора 3 и коллектор блокирующего и-р-и транзистора 4. С выходом16 соединены один из коллекторови-р-и транзистора 5 связи и коллек Отор переинжектирующего р-и-р транзистора 14, К тактирующегому входу17 подключена, база тактирующего и-р-итранзистора 2.Триггер работает следующим образом,Питающий р-и-р транзистор 1 задаетв эмиттеры переинжектирующих и-р-итранзисторов уровни тока, В эмиттерылереинжектирующих р-и-р транзисторов10 и 13 задается уровень тока 0,5 1в эмиттеры р-и-р транзистора 9 -ток 1 , в эмиттеры р-и-р транзистора11 - 1,5 1 О, транзистора 12 - 2,5 1транзистора 14 - 3 1. Уровню тока1 соответствует, найример, ток100 мкЛ. Это обеспечивается геометрией и взаимным расположением коллекторов транзистора 1.При подаче импульса тока на вход17 в зависимости от уровня входноготока 0 1 О, 2 1 , 3 1 триггер устанавливается в соответствующее соетояние и сохраняет его до появленияследующего импульса,В исходномсостоянии на входе 17отсутствует ток, транзистор 2 закрыт, транзистор 4 открыт базовым током через транзистор 13 и шунтируетвход 15, триггер в одном иэ устойчивых состояний. 40Если на вход 17 задать ток,транзистор 2 откроется, отведет ток,задаваемый в транзистор 13, транзистор 4 закроется, кроме того,транзистор 2 отведет ток, задаваемый 45в базы трензисторов б - 8, последние, закроются.При отсутствии тока на входе 15транзистор 3 закрыт, в базу транзистора 4 через транзистор 9 задает 50ся 3 1 , коллекторы последнего могут отвести такой же ток, поэтомупри прекращении импульса тока навходе 17 транзистор 5 отведет базовые токи транзисторов б - 8, последние закроются, а в базу транзистора 5 через транзистор 9 задается 3 1. Триггер в устойчивом состоянии. В выходной шине ток равен нулю, так как ток 3 1 задаваемый в транзистор 14, полностью отводится коллектором транзистора 5.Если на вход 17 задать ток и задать уровень тока 1 О на вход 15, то коллектор транзистора 3 отведет та, кой же ток от базы транзистора 5, в результате базовый ток последнего равен 3 1 О О = 2 1. При прекращении импульса тока на вход 17 кол.лекторы транзистора 5 полностью отведут токи, задаваемые в базы транзисторов 6 и 7, и часть тока, задаваемого в базу транзистора 8. Транзисторы 6 и 7 закроются, а транзис" тор. 8 откроется и отведет ток одного эмиттера транзистора 9, В базу транзистора задается ток 2 1 О.Триггер в устойчивомсостоянии, и ток навыходе 16 равен разнице между токомколлектора транзистора 14 и коллектора транзистора 5: 3 1,О - 2 1 О = 1 О.Если на вход 15 задать уровеньтока 2 1 и задан ток на выходе 17,то ток, задаваемый в базу транзистора 5, равен 1 О, и при прекращенииимпульса тока йа входе 17 коллекторытранзистора 5 отведут полностью ток базы транзистора б и частично токи баз транзисторов 7 и 8, последние откроются, отведут таки двух эмиттеров транзистора 9, и в базу транзистора 5 через тракзистор 9 задается ток 1 р, ТриггЕр в устойчивом состоянии, а ток на выходе 16 равен 21 о . Если на вход 15 задать уровеньтока 31 О и задан ток на входе 17,то ток базы транзистора 5 равен нулю,и при прекращении импульса тока навход 17 коллекторы транзистора 5 токне отводят; транзисторы б - 8 открыты и оТводят токи эмиттеров транзистора 9, в базу транзистора 5 ток незадается, в выходной шине ток равен 3 1 о,Изобретение позволяет в сравнениис известным устройством сократить обобщее число р-и-р и и-р-и транзисторов на 30 и 37 соответственно.1056268 Составитель В. беленковДанко Техред С. Легеза Корректор С. Шекмар едакто Заказ 9315/ Ужгород, ул, Проектная филиал ППП фПатен Тираж 594НИИПИ Государственнопо делам изобретены035, Москва, Ж, Р Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб д. 4/5