Счетчик

пи 660270 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Совеикнк Соцнавистичеекии Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 3004,79, Бюллетень 16 Дата опубликования описания 3004.79(72) Автор, изобретения С.И. Скрипицина Иосковский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-Физический институт(54) СЧЕТЧИК Изобретение относится к области импульсной техники и может использоваться в качестве двоичного счетчика, сохраняющего информацию при отключении питания в системах автоматики и телемеханики.Известны аналогичные по назначению устройства, содержащие в разрядах счетчика ключевые элементы (триггеры на транзисторах, динисторы и т.д.) и элементы с прямоугольной петлей гистерезиса (1).Недостатком таких устройств является низкая надежность. Это связано с тем, что эти устройства работоспособны при апериодическом характере процесса нарастания и спада напряжения питания при их включении или выключении. Однако если процессы нарастания, спада или изменения напряжения питания носят колебательный характер, или время отсутствия питания мало, то устройства теряют способность сохранятьинформацию.Известен счетчик, содержащий в каждом разряде транзисторы р-п-р и п-р-п проводимости, диод и резисторы, эмиттеры транзисторов р-п-р и и-р-п проводимости соединены между собой, а коллекторы соединены через резисторы соответственно с отрицательной и положительной шинами пи"тания (21.5недостатком этого счетчика является низкая надежность.Целью изобретения является повы"шение надежности.Это достигается тем, что в предлагаемый счетчик дополнительно ввеф дены вспомогательные транзисторыр-и-р и и-р-п проводимости, резисторы, а в каждый разряд дополнительно введены два дополнительных тран". зистора р-п-р,и один дополнительный 16 транзистор п-р-п проводимости, трирезистора и мифистор, входы управле"ния которого соединены с эмиттерамитранзисторов и общей шиной, замыкающий электрод мифистора соединен че" иО рез резистор с базой первого дополнительного транзистора р-п-р проводи"мости и с анодом диода, катод которого соединен с эмиттером второго дополнительного транзистора р-п-р про водимости, базой транзистора р-п-рпроводимости и через резистор с положительной шиной питания, размыкающийэлектрод мифистора соединен с коллентором первого дополнительного тран- ЗО зистора р-и-р проводимости и с эмит30 15 Ю 25 80 35 40 45 50 55 бО тером дополнительного транзистора и-р-п проводимости, база которого соединена через резистор с шиной установки нуля, а коллектор соединен с положительной шиной питания, база второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости соединена с коллектором транзистора п-р-п проводимости предыдущего разряда, а коллектор второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости каждого разряда, кроме первого, соединен с эмиттером нсп,могательного транзистора р-п-р проводимости, база которого через резистор соединена с эмиттером второго цополнительного транзистора р-п-р проводимости первого разряда, а коллектор вспомогательного транзистора р-п-р проводимости соединен с отрицательной шиной питания, эмиттер первогб дополнительного транзистора р-и-р проводимости каждого разряда соединен с коллектором первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости предыдущего разряда, эмиттер первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости первого разряда соединен с входом счетчика и через резистор с базой вспомогательного транзистора п-р-п проводимости, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор с базой второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости первого разряда и через резистор с положительной шиной питания, коллектор первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости последнего разряда соединен через резистор с общей шиной.Структурная схема предлагаемого счетчика показана на чертеже.Счетчик содержит вспомогательные транзисторы р-и-р 1 и п-р-п 2 проводимости, резисторы 3 - 12, в каждом разряде транзисторы р-и-р 13-1 13-3 и п-р-п 14-1 - 14-3 проводимости, диод 15-1 - 15-3, эмиттеры транзисторов р-и-р и и-р-п проводимости соединены между собой, а коллекторы соединены через резисторы соответственно с отрицательной 16 и положительной 17 шинами питания, два дополнительных транзистора Р-и-р 18-1 - 18-3 и 19-1 - 19-4 и один дополнительный транзистор п-р-и 20-1 20-3 проводимости и мифистор 21-1 21-3, входы управления которого сое.динены с эмиттерами транзисторов и общей шиной 22, замыкающий электрод мифистора соединен через резистор с базой первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости и с анодом диода, катод которого соединен с эмиттером второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости и базой транзистора р-и-р проводимости и через резистор с положительной шиной питания, размыкающий электрод мифистора соединен с коллектором первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости и с эмиттером дополнительного транзистора и-р-п проводимостибаза которого соединена через резистор с шиной установки нуля, а коллектор соединен с положительной шиной питания, база второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости соединена с коллекторомтранзистора и-р-и проводимости предыдущего разряда, а коллектор нторого дополнительного транзистора р-п-рпроводимости каждого разряда, кромепервого, соединен с эмиттером вспомогательного транзистора р-п-р проводимости, база которого через резистор соединена с эмиттером второгодополнительного транзистора р-п-рпроводимости, коллектор которого соединен с отрицательной шиной питания,змиттер первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости каждогоразряда соединен с коллектором первого дополнительного транзистора р-п-рпроводимости предыдущего разряда,эмиттер первого дополнительногд транзистора р-п-р проводимости первогоразряда соединен с входом счетчикаи через резистор с базой вспомогательного транзистора п-р-п проводимости, эмиттер которого соединен собщей шиной, а коллектор с базой второго дополнительного транзисторар-п-р проводимости первого разрядаи через резистор с положительной шиной питания, коллектор первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости последнего разряда соединенчерез резистор с общей шиной.Счетчик работает следующим образом.В исходном состоянии нсе транзисторы счетчика заперты и ири отсутствии входного воздействия, вне зависимости от записанной в счетчике информации, схема практически не потребляет энергии от источника питания, который в принципе может бытьсовсем отключен. Все транзисторы работают в ключевом режиме,Первый входной импульс отпираеттранзистор 2, который в сною очередьотпирает транзистор 19-1 и на базутранзистора 13-1 поступает отрицательный импульс, одновременно с нимчерез транзистор 18-1 прошедший положительный импульс шунтируется исходно-замкнутым электродом мифистора первого разряда, который блокируетцепь сквозного переноса нулей, Отрицательный импульс отпирает транзистор 13-1 и через его эмиттер-коллекторную цепь и входную цепь мифистора 21-1 протекает отрицательный импульс тока.После окончания действия входногоимпульса все работавшие транзисторы5 10 15 запираются, а мифистор переключается, т.е. единичный вход триггерабаза транзистора 13-1, шунтируетсязамыкающим электродом мифистора 21-1,нулевой вход триггера - база транзистора 14-1 оказывается подготовленной к приему положительного входногоимпульса через транзистор 18-1 цеписквозного переноса.Второй входной импульс, поступивший на вход счетчика, пройдет сынвертировавшись на базу транзистора13-1 и зашунтируется замыкающим электродом мифистора и через открытый побазе нулевым потенциалом транзистор18-1 пройдет на базу транзистора 14-1и отопрет его. По коллекторо-эмиттерной цепи транзистора 14-1 и входнойцепи мифистора потечет положительныйимпульс тока, который отопрет такжетранзистор 19-2 с которого, уже отрицательный импульс, поступит на единичный вход триггера второго разряда,откроет транзистор 13-2, в результате чего через мифистор 21-2 протекает ток отрицательной полярности.После прекращения действия входного импульса, мифистор первого разряда переключается в исходное состояние, а мифистор второго разряда в единичное состояние. В триггерезапишется число 0010.Третий входной импульс, такжекак первый, переключит мифистор первого разряда, и в счетчике зафиксируется число 0011,Четвертый входной импульс пройдетпо цепи сквозного переноса черезтранзисторы 18-1 и 18-2 первого ивторого разрядов счетчика и поступитна базы транзисторов 14-1 и 14-2 первого и второго разрядов, и черезтранзистор 19-2 отрицательный импульс поступит на базу транзистора13-3. После окончания действия входного импульса первый и второй разрядсчетчика установится в ноль, а третий - единицу. В счетчике - 0100.Сброс счетчика осуществляется подачей на вход 23 положительного импульса, который отпирает транзисторы 20-1 - 20-3 и, если данный К-ыйразряд стоит в единице, то транзистор 14-К отпирается и обеспечиваетток во входной цепи мифистора, вызывая его сброс, а так как при этомвходной сигнал отсутствует, то транзистор 1 заперт положительным потенциалом по базе через резисторы 12 и7-1 и транзистор 19-К от сигналапереноса с транзистора 14-К открыться не может, следовательно межкаскадных переносов не возникает и нетопасности ложных срабатываний триггеров при сбросе счетчика.Использование в качестве статической памяти мифистора, имею,щего очень низкое входное сопротивление (доли ома) и достаточно мощ 20 25 30 35 40 45 50 5 г 60 ный сигнал управления (амперсекундная площадь импульса тока) значительно повышает помехоустойчивостьсхемы; работа всех транзисторов включевом режиме и некритичность кхарактеру питающего напряжения, значительное уменьшение различных компонентов схемы, исключение реактивных элементов также увеличивает надежность схемы. Организация двухразделительных цепей переноса счетчика кроме увеличения структурногобыстродействия схемы позволила значительно упростить его структуру. Формула изобретения Счетчик, содержащий в каждом разряде транзисторы р-п-р и п-р-и проводимости, диод и резисторы, эмиттеры транзисторов р-п-р и и-р-п проводимости соединены между собой, а коллекторы соединены через резисторы соответственно с отрицательной и положительной шинами питания, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в счетчик дополнительно введены вспомогательные транзисторы р-и-р и п-р-и проводимости, резисторы, а в каждый разряд дополнительно введены два дополнительных транзистора р-и-р и один дополнительный транзистор и-р-п проводимости, три резистора и мифистор, входы управлениякоторого соединены с эмиттерами транзисторов и общей шиной, замыкающий электрод мифистора соединен через резистор с базой первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости и с анодом диода, катод которого соединен с эмиттером второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости, базой транзистора р-и-р проводимости и через резистор с положительной шиной питания, размыкающий электрод мифистора соединен с коллектором первого дополнительного транзистора р-п-р проводим сти и с эмиттером дополнительного транзистора п-р-п проводимости, база которого соединена через резистор с шиной установки нуля, а коллектор соединен с положительной шиной питания, база второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости соединена с коллектором транзистора п-р-п проводимости предыдущего разряда, а коллектор второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости каждого разряда, кроме первого, соединен с эмиттером вспомогательного транзистора р-п-р проводимости, база которого через резистор соединена с эмиттером второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости первого разряда, а коллектор вспомогательного транзистора р-п-р проводимости соединен с отрицательной шиной пита660270 О Ю /7 Составитель О. СТроФимова Техоед Э.Чужик орцовКорректор Подписноекомитета СС и открытий ая наб. д,Би еда Тираж 9 ЦНИИПИ Госуд твенно по делам изобретен 3035 Москва, К, Рау105 арс Заказ 2138 1 4/5 лиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная ния, эмиттер первого дополнительноготранзистора р-и-р проводимости каждого разряда соединен с коллекторомпервого дополнительного транзисторар-п-р проводимости предыдущего разряда, эмиттер первого дополнительноготранзистора р-п-р проводимости первого разряда соединен с входом счетчика и через резистор с базой вспомогательного транзистора и-р-п проводимости, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор с базо 9 второго дополнительного транзистора п-р-и проводимости первого разряда и через резистор с положительной шиной питания, коллектор первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости последнего разряда соединен через резистор с общей шиной,Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1. Ковальчук И.А. .хемы на статических триггерах, сохраняющие информацию при перерывах питания, Автоматика и приборостроение Р 2, 1965.2. Авторское свидетельство СССР Р 250998, кл, Н 03 К 23/04, 1968.