Кольцевой счетчик

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) Я О (11) 1 О 1)5 К 23/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУо ССС 1986СССР 1984 Изобй тех в эле тики, т техники Цель .изобр функциональны обеспечения б вых состояний работы в диапНа чертеже ная электриче счетчика. ен- расшинение жностей путе льшеги повзоне о числа устойчиппенне надежности емператур.ена принципиальема кольцевого ая ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ ГННТ СССР 1(71) Кустовой вычислительный центрБелорусского республиканскогобанка Госбанка СССР(57) Изобретение относится к импульсной технике и может использоватьсяв электронных устройствах автоматики,телемеханики и вычислительной техники; Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей (достигается путем обеспечения большегочисла устойчивых состояний) и повышение надежности работы в диапазонетемпературКольцевой счетчик содержит ячейки памяти, каждая из кототение относится к импульс ке и может быть испольэов тронных устройствах автом емеханики и вычислительно рых содержит первый, второй и пятыйтранзисторы первого типа проводимости, третий и четвертый транзисторы второго типа проводимости, диоди первый резистор. Кроме того, кольцевой счетчик содержит шину счетного входа, второй и третий резисторы,а первая ячейка памяти - шестойтранзистор первого типа проводимости, седьмой транзистор второго типапроводимости и стабилитрон, Введениепятого и шестого транзисторов первого типа проводимости и седьмоготранзистора второго типа проводимости позволяет обеспечить количествоустойчивых состояний на единицубольше, чем число ячеек памяти. Повышение надежности работы достигается путем компенсации тока третьего коллектора четвертого транзисторатоком коллектора пятого транзистора,что обеспечивает устойчивость закрытого состояния ячеек памяти в широком температурном диапазоне. 1 ил. Кольцевой счетчик содержит и ячеек памяти 1.1 - 1.п, каждая из которых содержит пятый 2, первый 3, второй 4 транзисторы первого типа проводимости, третий 5 и четвертый 6 транзисторы второго типа проводимости, диод 7, выходную шину 8, первый резистор 9, первая ячейка памяти содержит дополнительно шестой транзистор 10 первого типа проводимости, седьмой транзистор 1 второго типа проводимости, стабилитрон 12, Кольцевой счетчик содержит также тре35 Гтий 13 и второй 14 общие резисторы,шину 15 питания, шину 16 счетноговхода,Эмиттеры транзисторов 2, 3, 4 и10 соединены с общей шиной, базатранзистора 3 соединена с коглекторами транзисторов 2 и 5, база транзистора 5 соединена с коллекторомтранзистора 3, катодом диода 7, выходной шиной 8 и через резистор 9подключена к шине 15 питания, Кол,лектор транзистора 4 соединен санодом диода и базой транзистора 6,,первый коллектор которого соединен, с базой транзистора 4, а второй коллектор - с базой транзистора 2, Тре тий коллектор транзистора 6 всехячеек, кроме последней, соединенс базой транзистора 3 следующей20ячейки. Эмиттеры транзисторов 5 всех,ячеек соединены вместе и через ре,эистор 3 подключены к шине 15, Эмиттеры транзисторов 6 всех ячеек итранзистора 11 соединены вместе,а через резистор 14 с шиной счетноговхода 16. Коллектор транзистора 1 Осоединен с базой транзистора 11 ичерез стабилитрон 12 подключен кобщей шине, Первый коллектор транзистора 11 соединен с базой транзистораО, а второй коллектор транзистора11 - с базой транзистора 3.Кольцевой счетчик работает следую,щим образом.При включении напряжения питаниякольцевой счетчик устанавливается висходное состояние, при котором всетранзисторы всех ячеек закрыты.При поступлении на шину 16 счетного входа первого положительного40импульса или напряжения произвольноййормы, амплитуда которого превышаетнапряжение пробоя стабилитрона 12,возникает ток через резистор 14,эмиттерный переход транзистора 11 и45стабилитрон 12. Токи через эмиттерные переходы транзисторов 6.1-6.пв этот момент времени возникнуть немогут, потому что ячейки 1.1-1.пзакрыты и на их выходных шинах высокие уровни напряжений, превышающиенапряжение на эмиттерах транзисторов6,1-6,п, поэтому диоды 7.1-7,п закрыты,55Открывание эмиттерного переходатранзистора 11 вызывает токи коллекторов, За счет тока первого коллектора тразистора 11 открывается транзистор О, которьгй током своегоколлектора еще больше открывает транзистор 11 и возникает лавинообразный процесс открывания транзисторов10 и 1 1, который заканчивается насыщением последних. Одновременно эасчет тока второго коллектора транзистора 11 открывается транзистор3,1, который открывает транзистор5.1, и возникает лавинообразныйпроцесс включения транзисторов 3.1и 5.1, т.е. включение первой ячейки.1 а ее выходной шине 8,1.устанавливается низкий уровень напряжения(0,1-0,5 В), а в нагрузке 9,1 возникает ток.Таким образом, кольцевой счетчикпереключается из исходного состоянияво второе устойчивое состояние,До окончания первого импульса нашине счетного входа транзисторы 10и 11 удерживаются в насыщенном состоянии, поэтому на эмиттерах транзисторов 6.1-6.п присутствует низкийуровень напряжения (0,7-0,9 В), чтоне позволяет открыться эмиттерномупереходу транзистора 6.1 и диоду 7.1,а также эмиттерным переходам транзисторов 6.2-6 п, так как на выходныхшинах 8.2-8,п высокие уровни напряжений,После окончания первого входногоимпульса ток через резистор 14уменьшается до нуля и транзисторы1 О и 11 закрываются, а первая ячейка1.1 остается во включенном состояниии ее транзисторы 3.1 и 5.1 удерживаются в насьшенном состоянии засчет тока через резистор 13 и эмиттерный переход транзистора 5,1,При поступлении на шину 16 второгоположительного импульса возникаетток через резистор 14, эмиттерныйпереход транзистора 6,1, диод 7.1и открытый транзистор 3. Это влечетза собой лавинообразное включениетранзисторов 6, и 4.1 за счет положительной обратной связи ло токумежду их электродами. Ток первогоколлектора транзистора 6,1 открывает и переключает в режим насыщениятранзистор 2.1, напряжение коллекторэмиттер которого станет меньше,чем напряжение база - эмиттер насыщенного транзистора 3,1. В результате ток базы транзистора.3.1 шуитируется транзистором 2,1, что влечет лавинообразное выключение тран10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 15зисторов 3,1 и 5.1, т.е, выключениепервой ячейки и установление на выходной шине 8,1 высокого уровня напряженияОдновременно за счет токатретьего коллектора транзистора6,1, открывается транзистор 3,2,что влечет открывание транзистора52 и включение второй ячейки.Таким образом, выключается ячейка1 .1 и включается ячейка 1 .2, т.е.кольцевой счетчик переключается втретье устойчивое состояние.До окончания второго входного импульса состояние счетчика измениться не может, так как насыщенныетранзисторы 6.1 и 4,1 поддерживаютнизкий уровень напряжения на эмиттерах транзисторов 11,.6,1-6.п. Послеокончания второго входного импульсатранзисторы 6.1 и 4,1 закрываются.Аналогичным образом происходитвключение и выключение всех ячееккольцевого счетчикаПри включениипоследней ячейки ,и и поступлениина шину 16 очередного импульса открываются транзисторы 6.п и 4.п,что ведет к насыщению транзистора2,п и выключению последней ячейкиОднако в этом цикле включения первой ячейки не происходит (отсутству -ет третий коллектор транзистора 6,п),и кольцевой счетчик устанавливаетсяв исходное состояние, в котором всеячейки выключены,Таким образом, кольцевой счетчикимеет число устойчивых состояний наединицу больше, чем число ячеек,и пересчет осуществляется по модулюп+1. Это расширует Функциональныевозможности устройства, В исходномсостоянии устройство практическине потребляет энергии от источникапитания,Известно, что величина тока череззакрытый аналог тиристора в сильнойстепени зависит от температуры, иэто может повлечь включение следующей ячейки. В предложенном кольцевомсчетчике через базу транзистора 3следующей ячейки протекает толькоток третьего коллектора транзистора6.1, который может быть многократноуменьшен за счет выбора соответствующей площади третьего коллектора (посравнению с током через весь аналогтиристора), Кроме того, ток коллектора транзистора 2, который являетсярезультатом усиления тока второго 39397 6коллектора транзистора 6, ксмпенсирует величину тока третьего коллектора транзистора 6, что обеспечивает устойчивость закрытого состояния 5 ячеек в широкоь температурном диапазоне,Таким образом, использованчеизобретения позволяет повысить температурную стабильность счетчика,а следовательно, повысить надежностьего в работе,Формула изобретенияКольцевой счетчик, содержащий ячейки памяти, каждая из которых содержит диод, первый и второй транзисторы первого типа проводимости, третий и четвертый транзисторы второ" го типа проводимости, змиттер первого транзистора соединен с общей шиной, база - с коллекторо: третьего транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора, с выходом и через первый резистор подключена к шине питания, база и коллектор второго транзистора соединены соответственно с коллектороми базой четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом второго резистора, общего длявсех ячеек памяти, второй выводкоторого соединен с шиной счетноговхода, первый вывод третьсго резистора, общего для всех ячеек памяти,соединен с шиной питания, с т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей и повышения надежности работыв диапазоне температур, в каждуюячейку введен пятый транзистор первого типа проводимости, змиттер которого соединен с эмиттером второготранзистора и с общей шиной, базас вторым коллектором четвертоготранзистора, а коллектор - с базойпервого транзистора, коллектор которого через диод соединен с базойчетвертого транзистора, третий коллектор которого соединен с коллектором третьего транзистора последующей ячейки памяти, кроме последней,эмиттеры всех третьих транзисторовсоединены с вторым выводом третьегорезистора, а в первую ячейку памятивведены шестой транзистор первоготипа проводимости и седьмой транзистор второго типа проводимости,эмиттер шестого транзистора соединен1539997 Составитель А.ЯновРедактор Л,Веселовская Техред Л.Сердюкова, Кор М.Кучерявая Подписи 8 Т 231 ЗакВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.уж арина,л с общей шиной, база и коллекторсоответственно с первым коллектороми базой седьмого. транзистора, змиттер которого соединен с.первым выводом второго резистора, второйколлектор - с базой первого транзистора, а база через стабилитрон - с 5общей шиной.