Регистр сдвига

(51) 0 11 С 19/28 ЕТЕНИ е с целью расшных возможноя функции делр сдвига введ чт ирения его функци тей путем обеспеения частоты, в р ены первый и втор связи, входной че ги и-р-транзисторр-и-тр анзи стор становочнь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54)(57) РЕГИСТР СДВИГА, содержащий первый и второй триггеры, вторые коллекторы и-р-и-транэисторов первого триггера соединены с первыми коллекторами и-р-и-транэисторов второго триггера, базы и-р-и-транзисторов каждого из триггеров через соответствующие инжекторы подключены к шине питания, а эыттеры - к общей шине, о т л и ч а ю щ и й с я тем,801136217 и-р-и-транзистор и доголнительныинжекторы, первые коллекторы установочного и входного и-р-и-транзисторов подключены к базе одного изи-р-и-транзисторов первого триггера, второй коллектор входногои-р-и-транзистора подключен к базедругого и-р-и-транзистора первоготриггера, второй коллектор установочногои-р-.и-транзистора соединен с базой входного и-р-и-транзистора и является входом регистра сдвига, базывходного и установочного и-р-и-транзисторов через соответствующие дополнительные инжекторы подключены к шине питания, база установочногои-р-и-транзистора подключена к шине"Установка в 0", базы р-и-р-транзисторов связи подключены к общей шине,эмиттеры - к базам соответствующихи - р-и-транзисторов второго триггера,а коллекторы - к базам соответствующих и-р-и-транзисторов первого триггера, вторые коллекторыи-р-и-тран- ваваэисторов второго триггера являются рывыходами регистра сдвига. СйИзобретение относится к вычислительной технике и может быть ис -1136217 коллекторы п - р-и - транзисторов пер -вого триггера соединены с первымипользовано при построении микроэлектронных делителей частоты.Известен делитель частоты, построенный на Э-триггере и выполненный на элементах интегральной инжек -оционной логики 1 3.Недостатками .данного устройстваявляются сложная схема реализациии большая занимаемая площадь на кристалле при его выполнении.Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности являетсяячейка памяти разряда регистра сдвига на элементах интегральной инжекционной логики, содержащая два триггера - первый и второй, каждый изкоторых содержит два двухколлекторных п-р - п-транзистора. Первые коллекторы каждого из транзисторов соединены с базами противоположных транэисторов в триггерную схему с непос -редственными связями, а вторые коллекторы в ,с противоположными базами 25следующего триггера. Каждый иэ инжекторов, общий дпя двух совмещенныхструктур каждого триггера, соединенс соответствующим источником тактовых импульсов. Прием информации напервыйтриггер происходит по переднему фронту тактового импульса Т,подаваемого на данный триггер. Послеокончания тактового импульса первыйтриггер продолжает находиться в одном из устойчивых состояний за счетостаточных зарядов, накопленных наузловых базовых емкостях основноготриггера,Прием информации во. второй триг гер из первого происходит также по переднему фронту тактового импульсаСостояние второго триггера определяется состоянием первого триг - гера за счет остаточных зарядов на узловых базовых емкостях первого триггера, поддерживающих его во включенном состоянии 2.ГНедостатком известной ячейки памяти является то, что она не можетГ реализовать функцию делителя час - тоты.Цел изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения функции деления частоты. 55Поставленная цель достигается тем, что в регистр сдвига, содержащий первый и второй триггеры, вторые коллекторами и - р - и-транзисторов вто - рого триггера, базы и-р - п-транзисто - ров каждого из триггеров через соответствующие инжекторы подключены к шине питания, а эмиттеры - к общей шине, введены первый и второй р - и - р - -транзисторы связи, входной и в р в транзистор, установочный п - р - и - тран - зистор .и дополнитепьные инжекторы,первые коллекторы установочного и входного и-р-и-транзисторов подключены к базе одного из и в р в п в транзисторов первого триггра, второй коллектор входного п-р-и-транзистора подключен к базе другого и-р-и- -транзистора первого триггера, второйколлектор установочного и-р в и в транзистора соединен с базой входного и-р - п-транзистора и является входом регистра сдвига, базы входного и установочного п-р - и-транзисторов через соответствующие дополнительные инжекторы подключены к шине питания, база установочного п-р-и-транзистора подключена к шине "Установка в О базы р-п-р - транзисторов связи под - ключены к общей шине, эмиттеры - к базам соответствующих пи- транзисторов второго триггера, а колллекторы к базам соответствующих и-р-п- транзисторов первого триггера, вторые коллекторы и-р-и в транзистор второ -го триггер а являются выходами р е -гистра сдвига.На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого регист - ра сдвига.Регистр содержит двухколлекторные п-р-п-транзисторы 1-4, инжекторы 5-8, первый 9 и второй 1 О р-и-р - транзисторы связи, входной 14 и установочный 2 двухколлекторные и - р-и - транзисторы, входную шину 13, шину 14 установки делителя в нулевое сос - тояние, выходные шины 5 и 16, шину 17 питания и общую шину 18 нулевого потенциала.В статическом состоянии регистр сдвига имеет следующие связи.В триггерную схему соединены двух - коллекторные и-р-и-транзисторы 1, 2 и 3, 4 т.е. первые коллекторы соединены с противоположными базами. Ба-. зы и-р-п в транзистор триггеров сое - динены с инжекторами 5 и 6. Вторые коллекторы двухколлекторных п-р-и -11 362 транзисторов первого триггера соединены с первыми коллекторами двух - коллекторных и в р в и в транзи вто - рого триггера, а следовательно, и с базами. Первые коллекторы двухколлек - торных и-р-и в транзистор первого триггера, а следовательно, и базы соединены с коллекторами входного и-р - и - транзистора 11, база которого соединена с шиной 13 входного сиг - нала и с вторым коллектором устано - вочного и - р - и-транзистора 12. Пер - вые коллекторы входного 11 и установочного 12 и-р в и в транзист соединены между собой, а их базы че - реэ дополнительные инжекторы 7 и 8 соответственно - с шиной 17 питания, причем база установочного и-р-и-транзистора 12 соединена с шиной "Установка в О". Эмиттеры20 р - и-р-транзисторов 9 и 1 О связи подключены к соответствующим базамдвухколлекторных и-р - и - транзисто -ров второго триггера 4 и 3, а коллекторы - к базам соответствующих двухколлекторных и-р в и в транзист первого триггера 1 и 2.Вторые коллекторы двухколлектор -ных и-р - и-транэисторов 3 и 4 второготриггера являются выходами 15 и 16 30регистра сдвига,Регистр сдвига функционируетследующим образом,Шина 17 подключена к положительно -му потенциалу источника питания, ашина 18 в ,к нулевому потенциалу источника питания. Перед началом работы на шину 14 подается импульсположительной полярности по длительности равный переходному процессу 40установки в ноль делителя, а вовремя работы шина 14 всегда соединена с общей шиной 18 нулевого потенциала ).На время импульса положительной 45полярно сти на ши не 14 баэ а - змитт ер -ный переход установочного и - р - и -транзистора 12 смещается в прямомнаправлении до режима насыщения транзистора. Коллекторные переходы открываются и замыкают на шину нулевого потенциала базы входного двухколлекторного и-р-и-транзистора 1и двухколлекторного и-р - и-транзис -тора 2 первого триггера.Коллекторные 55переходы и-р - и-транзисторов 2 и 11смещаются в обратном направлениии обеспечивают насыщение двухколлек 17торного и - р - и-транзистора 1 от токаинжектора 5. Первый открытый коллекторный переход двухколлекторногои-р-и-транзистора 1 создает положительную обратную связь в первомтриггере, замкнув базу двухколлекторного и-р-и-транзистора 2 на общуюшину нулевого потенциала, что обеспечивает устойчивое состояние первого триггера. Второй открытый коллектор замыкает базу двухколлекторного и - р-и-транзистора 4 второготриггера на общую шину нулевого потенциала, коллекторные переходы последнего смещаются в обратном направлении и обеспечивают насыщенное состояние двухколлекторного и-р-и-транзистора 3 от тока инжектора 6. Первыйоткрытый коллекторный переход создает положительную обратную связь вовтором триггере, замкнувши базу двухколлекторного и-р-и-транзистора 4 наобщую шину нулевого потенциала, чтообеспечивает устойчивое состояниевторого триггера.Устойчивым состоянием второй триггер обеспечивает на выходных шинах15 логический "О", а на шине 16логическую "1". После этого положи-тельный импульс с шины 14 снимаетсяи замыкается на общую шину нулевогопотенциала 18. При этом информацияна выходных шинах делителя не изменяется, т.е, делитель частоты выставлен в нулевое состояние,При подаче положительного импульса на входную шину 13 происходит насыщение входного двухколлекторногои-р-и-транзистора 11 от инжектора 7.Его открытые коллекторы, замыкают на,общую шину нулевого потенциала базыдвухколлекторных и-р-и-транзисторов 1 и 2 первого триггера. коллекторы последних переходят1в закрытое состояние и не изменяютсостояние выходной информации на вто-ром триггере. Однако оза счет того,что двухколлекторный и-р-и-транзистор3 насыщен, с его базы через и-р-и,транзистор 1 О связи задается дополнительный ток в базу двухколлекторногои-р-и-транзистора 2 первого триггера.Этот ток обеспечивает заряд узловойбазовой емкости двухколлекторногои-р-и-транзистора 2 на большую величину, чем заряд узловой базовой емкости двухколлекторного и-р-и-транзистора 1, так как в базу последнегочерез р-и-. р-транзистор У связи не задается дополнительный ток от базы двухколлекторного и-р-и-транзистора 4 второго триггера. Это приводит к тому, что при появлении на входной шине 13 импульса нулевого потенциала, а следовательно, и на базе входного п-р-и-транзистора 11 коллекторные переходы последнего закрываются, что дает возможность накопления зарядов О в базах двухколлекторных п-р-п-транзисторов 1 и 2 первого триггера от инжектора 5. Заряды на узловых базовых емкостях накапливаются до порога срабатывания. В данном случае 15 заряд в базе двухколлекторного и-р-и-транзистора 2 достигнет порога срабатывания быстреЕ, чем в двухколлекторном и-р-и-транзисторе 1, как отмечалось выше, путем дополнитель ного накопления заряда в базе при протекании тока от базы двухколлекторного и р-и-транзистора 3 второго триггера, через р-и-р-транзистор 10 связи. Тогда через прямоемещенные ю коллекторные переходы открытого двухколлекторного и-р-п-транэистора 2 на шину нулевого потенциала замкнется база двухколлекторного п-р-п-транзистора 1, обеспечив глубокую поло- щ 0 жительную обратную связь в первом триггере, и база двухколлекторного и-р-и-транзистора 3 второго триггера. Коллекторные переходы последнего сместятся в обратном направлении и обеспечат насыщение двухколлекторного и-р-и-транзистора 4 от инжектора 6. Прямосмещенные коллекторные переходы двухколлекторного и-р-и- транзистора 4 обеспечат глубокую по ложительную обратную связь во втором триггере путем замыкания базы двухколлекторного и-р-и-транэистора 3 на общую шину нулевого потенциала. На выходных шинах состояние информации изменится на противоположное, на выходной шине 15 будет состояние логической "1", а на выходной шине 16 - состояние логического "О",С приходом на входную шину 3 следующего импульса положйтельной полярности, обеспечивающего насыщение входного п-р-п-транзистора 11 от инжектора 7 и замыкающего через свои открытые коллекторы на общую шину нулевого потенциала базы двухколлекторных и-р-л-транзисторов 1 и 2, коллекторные переходы последних смещаются в обратном направлении и не изменяют состояния выходной информации на выходных шинах второго триггера, В этом случае из базы насыщенного двухколлекторного и-р-и-транзистора 4 через р-и-р-транзистор 9 связи задается дополнительный ток в базу двухколлекторного и-р-п-транзистора 1 первого триггера, что приведет при появлении на входной шине 13 импульса нулевого потенциала, к насыщению двухколлекторногоп-р-птранзистора 1 первого триггера, определяющего состояние первого триггера и, как следствие, повторение данного состояния на втором триггере с изменением выходной информации на выходных шннах на противоположное. В данном случае на выходной шине 5 будет состояние логического "О", а на выходной шине 16 - состояние логической "1".Таким образом, поступаемая импульс.ная последовательность на входнуюшину 13 подвергается делению на "2". Положительный эффект от использования изобретения заключается в расширении функциональных воэможностей схемы регистра сдвига, заключающемся в обеспечении функции деления частоты.Составитель Л.АмусьеваТехРед М,Кузьма КоРРе И,Зрдей едактор А,КозорЪ Заказ 10293 40 кая наб., д. 4/ 1 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн или Тираж 583 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рауш