Rs-триггер

,ЯО 1370732 Н 03 К З/г и30, юру,1 ву13 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДАЛН ЛА триггер 1-6 перв 7 и 8,в 11 и 12 шину 13 второго торы 16 Бюл 8,8) ЯТранэи мы. М,: С торные пеяэь, 1965,ости,редложовлен идетельство СССР Н 03 К 3/286, 19 ной тех перспек ие относит может быть ульсоваиэобебспол Цель льших ометр е осо ных схемах ся уменьше и. Предлож ие по ныи КБ 8 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретеной технике ино в интегральретения являеляемой мощнос содержит шесть транзисторового типа проводимости, входыыходы 9 и 10, транзисторывторого типа проводимости,питания, транзисторы 14 и 15типа проводимости, транзиси 17 первого типа проводиополнительные выходы 18 и 19.нный триггер может быть иэгоо планарной или тонкопленочологии. При этом он наиболееивен для применения в сверхцифровых БИС с минимческими размерами ве енно важно уменьшить величиии потребления.табл. ил,1 137073Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовав 50 но в микромощных интегральных схемах,Целью изобретения является умень 5 шение потребляемой мощности.На чертеже изображена электрическая схема устройства.К 5-триггер содержит шесть транзисторов- 6 первого типа проводимос ти, базы транзисторов 1 и 2 соединены соответственно с первым 7 и вторым 8 входами, эмиттеры - соответственно с базами транзисторов 3 и 4, эмиттеры которых соединены с обшей 15 шиной, а коллекторы подключены соответственно к базам транзисторов 5 и 6, коллекторы которых соединены соответственно с первым 9 и вторым 10 выходами и подключены соответственно 20 к коллекторам седьмого 11 и восьмого 12 транзисторов второго типа проводимости, эмиттеры которых соединены с шиной 13 питания, коллекторы транзисторов 1 и 2 соединены соответст венно с базами девятого 14 и десятого 15 транзисторов второго типа проводимости, эмиттеры одиннадцатого 16 и двенадцатого 17 транзисторов первого типа проводимости соединены с 30 общей шиной, базы подключены соответ. ственно к эмиттерам транзисторов 5 и 6, коллекторы соединены соответственно с первым 18 и вторым 19 дополнительными выходами и подключены соответственно с коллектором транзисторов 14 и 15, эмиттеры которых соединены соответственно с базами транзисторов 11 и 12, а базы подключены соответственно к коллекторам 40 транзисторов 6 и 5, базы которых соединены соответственно с коллекторами транзисторов 6 и 17.В таблице представлены возможные логические состояния на входах и вы ходах устройства.К 8-триггер работает следующим образом. Пусть на входы 7 и 8 поступают низкие уровни напряжения лог,О (см. таблицу), Тогда транзисторы 1, 3 и 2, 4 будут находиться в закрытом состоянии, а значит не будут влиять на состояния остальных транзисторов 5,6, 11,12,14,15,16 и 17. Таким образом, на выходах 9 и 18 будет произвольное состояние и инверсное ему - Х - на выходах 10 и 19. Если на вход 7 поступает уровень лог.1, а на вход 8 - уровень лог,О, то независимо от предыдущего состояния К 8-триггера на выходах 9 и 18 установится высокий уровень лог1, а на выходах О и 19 - низкий уровень лог.О напряжения, При этом транзисторы 1,3,14,11,6 и 17 будут открыты, а транзисторы 15,16,2,4,15 и 12 закрыты. Состояние лог. на выходе 9 обеспечивается током открытого транзистора 11, в то время как состояние лог.1 на выходе 18 является потенциальным, поскольку ток коллектора транзистора 14 значительно меньше тока коллектора транзистора 11. Аналогично состояние лог.О на выходе 9 также обеспечивается током коллектора транзистора 7, в то время как состояние лог.О на выходе 10 током не обеспечивается, поскольку ток коллектора транзистора 6 значительно меньше тока коллектора транзистора 17,Если на вход 7 поступает уровень лог.О, а на вход 8 - уровень лог.1, тогда независимо от предыдущего состояния КБ-триггера на выходах 9 и 18 будет низкий уровень напряжения лог.О, а на выходах 10 и 19 - высокий уровень напряжения лог.1. При этом транзисторы 5, 16, 2, 4, 15 и 12 будут открыты, а транзисторы 1, 3, 14, 11, 6 и 17 - закрыты. Состояние лог.О на выходе 18 обеспечивается током транзистора 16, а состояние лог.О на выходе 9 не обеспечивается током. Аналогично состояние лог.1 на выходе 1 О также обеспечивается током открытого транзистора 12, а состояние лог,1 на выходе 19 является потенциальным.При поступлении на оба входа 7 и 8 высоких уровней напряжения лог. открываются все транзисторы, входящие в схему устройства. На выходах 9, 18 и 10, 19 взаимно противоположные состояния, тогда как на выходах 18 и 19, а также 9 и 1 О состояния совпадают. Такое состояние для КЯ- триггера должно быть запрещенным, поскольку после его снятия на всех выходах устанавливается неопределенное и непредсказуемое состояниеВ режиме переключения иэ одного логического состояния в другое исключена ситуация прохождения сквозного тока как через мощные транзис 3137 торы 1 б, 11 или 7, 12, а также при принудительном переключении через транзисторы 3, 12 и 4, 11. Это в значительной мере уменьшает потребление энергии устройством при переключении. Предлагаемое устройство имеет минимальное потребление энергии по своим управляющим входам 7 и 8, поскольку все дополнительные транзисторы включены по схеме Дарлингтона, т.епо существу инверторы управляются практически потенциалами, как и МДП-транзисторы, только величина пороговых напряжений здесь жестко стабилизирована, К напряжению питания Ч (шина 13) предъявляется требование, чтобы оно находилось в диапазонеВ=2 .и +.г )1 сс . 4 чд,=4,84 В,где Ч - пороговые напряжения транэисторов, разделяющие экс -поненциальные и полиномиальные участки ВАХ;- ширина запрещенной эоны4 ОРв полупроводнике, из которого изготовлены всетранзисторы (ч=1,21 Вдля Б).В предлагаемом устройстве реализована функция расщепления выходныхнапряжений, которые могут обеспечиваться токами открытых транзисторовили нет, Например, к выходам 9 и 10можно подключать базы транзисторовпервого типа проводимости, а к выходам 18 и 19 можно подключать базытранзисторов с вторым типом проводимости,ВБ-триггер предназначен для изготовления по планарной или тонкопленочной технологиям. Топология изготовления транзисторов - гребенчатая.Геометрические размеры транзисторов16, 17, 11 и 12 могут быть равныдруг другу или отличаться в зависимости от концентрации легирующих примесей в полупроводнике областей баэ,а геометрические размеры транзисторов 1,2,3,4,14 и 15 могут быть в07325-10 раз меньше размеров указанныхтранзисторов .Предлагаемое устройство наиболееперспективно для применения в сверх - больших цифровых БИС с минимальными геометрическими размерами вентилей, где особенно важно уменьшить величину энергии потребления. 10 15 2) 25 30 35 40 45 50 Формула изобретенияЙБ-триггер, содержащий шесть транзисторов первого типа проводимости, базы первого и второго транзисторов соединены соответственно с первым и вторым входами, змиттеры - соответственно с базами третьего и четвертого транзисторов, эмиттеры которых соединены с общей шиной, а коллекторы подключения соответственно к базам пятого и шестого транзисторов, коллекторы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами и подключены соответственно к коллекторам седьмого и восьмого транзисторов второго типа проводимости, эмиттеры которых соединены с шиной питания, коллекторы первого и второго транзисторов соединены соответственно с базами девятого и десятого транзисторов второго типа проводимости, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, введены одиннадцатый и двенадцатый транзисторы первого типа проводимости, эмиттеры которых соединены с общей шиной, базы подключены соответственно к эмиттерам пятого и шестого транзисторов, коллекторы соединены соответственно с первым и вторым дополнительными выходами и подключены соответственно к коллекторам девятого и десятого транзисторов, эмиттеры которых соединены соответственно с базами седьмого и восьмого транзисторов, а базы подключены соответственно к коллекторам шестого и пятого транзисторов, базы которых соединены соответственно с коллекторами одиннадцатого и двенадцатого транзисторов.Заказ 426/53 Тирах 928 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5