Схема контроля на четность и л типа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1269253 А 1 1) 4 Н 03 К 19/091 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЯЯь АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д,Калмыкова(56) Орлов И.А. и др. Основы эксплуа тации и ремонта ЭВМ. М., Энергоиздат 1981, с.74, рис.5-3,Шагурин И.И. и др. Руководство по схемотехническому проектированию циф ровых БИС и сверх БИС на базе интегральной инжекционной логики. Отчет по научно-исследовательской работе инв.6801544, номер гос.регистраци 7 5026815, М., 1979, с66, рис.42.(54) СХЕ ТИПА (57) Изобретение относится к импульсной технике, предназначено для построения систем сброса и обработки информации в БИС на основе инжекционной логики, Цель изобретения - увеличение надежности путем упрощения схемы контроля на четкость И Л типа, Для этого в устройство дополнительно введены четыре переинжектирующих р-и-р-транзистора, 21-24 и новые функциональные связи. Устройство также содержит двенадцать трехколлекториых п-р-п-транзисторов 1- 12, восемь одноколлекторных Я и-р-п в транзистор 13-20, многокол - лекторный инжектирующий р-п-р-транзистор, входы 26-36. При этом сокраМА КОНТРОЛЯ НА ЧЕТНОСТЬ И Лэлектрических связей уменьшена число межсаединеннй в 2,5 раза 2 ил,1269253 щена площадь, занимаемая устройством на кристалле, и улучшсна технологичность схемы. За счет введения новыхИзобретение относится к импульсной технике и предназначено для построения систем сброса и обработки информации в ЬИС на основе инжекционной логики.Цель изобретения - увеличение надежности путем упрощения схемы контроля на четность ИЛ типа.На фиг,1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на Фиг,2 - Фрагмент ее функционзльнотопологическога чертежа.Схема контроля на четность И Лг типа. содержит двенадцать трехколлектарных и-р-и-транзисторов 1-12, восемь одноколлекторных и-р-и-транзисторан 13-20, четыре переинжектируюших р-и-р-транзистара 21- 24, мнагокаллекторный инжектирующих р-и-р-транзистор 25, входы 26 - 36 соединены соот- щ ветственно с базами и третьими коллекторами транзисторов 1-9, первые коллекторы .транзисторов 1-3 соецинены с базой транзистора 13 коллектор которого соединен с эмиттером транзи стара 21, коллектор которого подключен к вторым коллекторам транзисторов 1-3 и к базе транзистора 16, коллектор которого соединен с базой и третьиям коллектором транзистора 10, пер- М вые коллекторы транзисторов 4-6 соединены с базой транзистора 14, коллектор которого соединен с эмиттером транзистора 22, коллектор которого соединен с вторыми коллекторами тран-зистаров 4-6 и базой транзистора 17, коллектор которого соецинен с базой и третьим коллектором транзистора 11, первые коллекторы транзистсрав 7-9 соединены с базой транзистора 15, коллектор которого соединен с эмиттеаром транзистора 23, коллектор которого соединен с вторыми коллекторами транзисторов 7-9 и базой транзистора 18, коллектор второго соединен с базой и третьим коллектором транзистора 12, первый коллектор которого со единен с первыми коллекторами транзисторов 10 и 11, базой транзистора 19 и коллектором транзистора 24, эмиттер которого соединен с коллектором транзистора 20,база которого соединена с вторыми коллекторами транзисторов 10- 12, коллектор транзистора 19 соединен с выходам 35, базы транзисторов 21-25 соединены с эмиттерами транзисторов 1-20 и общей шиной,эмиттер транзистора 25 соединен с шиной 36 питания, а коллекторы соответствено объединены с базами транзисторов 1- 20 и эмиттерами транзисторов 21- 24.Прежде чем описывать принцип работы устройства остановимся более подробно на алгоритме работы предлагаемого устройства. Известно, что выходная Функция контроля на четность записывается в булевой алгебре следующим образом Г = А +Аг+А +А +А-,+А; +А 1+Аз+ Ь Р (Г Г 1 2;) Р (Г,+ Р+ Р)3)р где Р, = тг 2 Р Рг (А, +А 2+Аз Ъ 2)-Р (А, +Аг+Аз 3) Рз (А+А +А -.:2)-Р (А+А+А 3); (1) Р (А. +А +Ь 2)-Р (А, +А+Ь 3)где РР, Р, Р, пара оные фукцииарифметической суммыаргументов А; по порогу два;Р, Р, Р - пороговые функцииарифметической сумгде А -А и Ь - сигналы на входах26-34;Г - сигнал на выходе 35.Предлагаемое устройство реализовано в арифметическом базисе, для которого выходная функция будет иметь следующий вид(-) - операция арифметического вычитания.Таким образом, чтобы реализовать искомую функцию Р необходимо использовать элементы, выполняющие арифметические функции и необходим пороговый элемент, кроме того, требуется задавать на входы элементов схемы1 О нужные весовые значения токов.Известно, что в инжекционной логике в качестве элементов, выполняющих арифметические операции суммирования и вычитания, используются токовые повторители (транзисторы 1-12 в предлагаемой схеме) и транзисторы с перехватом тока (транзисторы 21-24). В качестве пороговых элементов используются инверторы (в рассматриваемой схеме функцию пороговых элементов выполняют транзисторы 13-20). Весовые коэффициенты или требуемое соотношение между входными токами транзисторов задается путем измене 25 ния геометрических размеров между базовыми р-областями и-р-и или эмиттерными р-областями переинжектирующих р-и- р-транзисторов. В предлагаемой схеме, чтобы не загромождать чертеж и облегчить понимание принципа работы схемы (на фиг, 1), связь между коллекторами инжектирующего транзистора 25 с элементами схемы показана условно стрелками, с указанием зна чения тока,инжектируемого в данный транзистор, согласно выражению (1), Причем для определенности срабатывания пороговых элементов в их базы инжектируются токи на "0,5" дискре те меньше требуемого значенияВ эмиттеры переинжектирующих транзисторов 21-24 инжектируются такие значения тока, с учетом коэффициентов передачи по току, при которых их коллектор.45 ные токи равны двум дискретным, однако на чертеже считается, что их коэффициенты передачи по току равны единице. На фиг.2 приводится топологический чертеж фрагмента схемы; вклю чающий транзисторы 1, 2, 3, 13, 21, 16, 10, 19, 20 24 и 25.Схема контроля и четность реализует функцию четности в зависимости от значения контрольного разряда в 55 следующим образом1 при в = 1, Р = 1 при четном числе "1",Р = 0 при нечетном числе " 1" при В = 0 реализуется функция нечет- ности Р = 1 при нечетном числе "1"В дальнейшем мы будем рассматривать принцип работы схемы при В = 1.Предположим, что на входы 26-34 устройства задается следующая входная комбинация входных сигналов (четное число единиц)0; А= А = А=0; в=1.=А =1,А7В этом случае, коллекторные токи транзисторов 1, 2, 4, 5, 6, 7, и 9 равны входным токаи (единице),так как токовые повторители имеют коэффициенты передачи равные единице по всем коллекторам, а транзисторы 3 и 8 закрыты, так как их входные токи отбираются входными шинами. Следовательно с баз транзисторов 13 и 16 коллекторами входных транзисторов 1-9 будет отбираться два дискрета тока, с баз транзисторов 14, 17 - три дискрета тока, а с баз транзисторов 15 и 18 - два дискрета тока. Так как в базы транзисторов 13-15 инжектируются транзистором 25 1,5 дискрета тока, то они все три закроются, запирание этих транзисторов приведет к тому,что в базы транзисторов 16 - 18 через транзисторы 21-23 будут инжектироваться дополнительно, по два дискрета тока, а в сумме по "2,5" дискрета тока, а с учетом значений отбираемых с их входов значений тока, транзистор 16 откроется (входной ток равен "0,5" дискрета), транзистор 17 закроется (входной ток равен нулю), а транзистор 18 будет открыт. Так как транзисторы 16 и 18 открыты, то транзисторы 10 и 12 закроются, а так как транзистор 17 закрыт, то коллекторный ток транзистора 11 равен одному дискрету тока, по- : гому с баз транзисторов 19 и 20 будет отбираться один дискрет тока,В этом случае, транзистор 20 откроется (входной ток равен 0,5 дискрета) и отбирает через свой коллектор эмиттерный ток транзистора 24, следовательно, в базу транзистора 19 будет инжектирбваться транзистором 24 ток равный 0,5 дискрета, который будет полностью отбираться через коллектор транзистора 11, поэтому на выходе 35 получим выходной сигнал равный Р = 1.первые двадцать коллекторов соединены с базами и-р-п-транзисторо а база - с эмиттерами и-р-и-транзисторови общей шиной, причем оазы девятитрехколлекторных транзисторов соединены с соответствующими девятью входами, первые коллекторы первого, второго, третьего затем четвертого, пятого, шестого,а такжз седьмого, восьмого, девятого треххоллекторных и - р --и-транзисторов об ьединены соответ -ственно с базами первого, затем второго, а также третьего одноколлекторных п-р-п-транзисторов, вторые коллекторы первого, второго, третьего,затем четвертого, пятого, шестого, атакже седьмого, восьмого, девятоготрехколлекторных и-р-и-транзисторовобъединены соответсгвенно с базамичетвертого, затем пятого, а также шестого одноколлекторных п-р-и-транзисторов, первые и соответственновторые коллекторы десятого, одиннадцатого и двенадцатого трехколлекторных и-р-и-транзисторов соединены с базами седьмого и соответственно восьмого одноколлекторных и-р 40 1269253Если на входы 26-34 устройстваподать входную комбинацию с нечетным числом единицы, например А, = 1;.Ар=А==А=А =09 А.,= А= 1, то при такой комбинации5.входных сигналов транзисторы 13 и14 будут насыщены и через свои колФлекторы отберут токи, инжектируемыетранзистором 25 в эмиттеры транзисторов 21 и 22, поэтому в .базы транзисторов 16 и 17 будут инжектировать.ся токи по 0,5 дискрета, а транзистор 15 будет закрыт, так как с еговхода транзисторами 7-9 будет отбираться 3 дискрета тока. Запирание 15транзистора 15 приведет к тому, чтов базу транзистора 18 будет инжектироваться ток 2, 5 дискрета, которыйоднако будет полностью отбираться через коллекторы открытых транзисторов 207-9, Следовательно транзисторы 16 и18 будут закрыты, а транзистор 17насыщен. Поэтому транзистор 11 закроется, а транзисторы 10 и 12 черезсвои коллекторы с баз транзисторов19 и 20 будут отбираться по одномудискрету тока, что приведет к запиранию транзистора 20, а как следствиеэтого, к инжекции в базу транзистора 19, транзисторам 25 через транзистор 24 двух дискретов тока, поэтомусуммарный ток, который инжектировалсяв базу транзистора 19, будет равен2,5 дискрета, Однако с учетом токов,отбираемых транзисторами 10 и 12 с З 5базы транзистора 19, его базовыйток будет равен 0,5 дискрета, транзистор 19 откроется и на выходе 35установится сигнал Р = О,-п-транзисторов, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что с целью увеличения надежности, в нее ввсдены четыре переинжектирующих р-л-р-транзистора, базы которых соединены с общей шиной, а эмиттеры - соответственно с коллекторами первого, второго, третьего ивосьмого одноколлекторных и-р-и-транзисторов и двадцать первым, двадцатьвторым, двадцать третьим и двадцатьчетвертым коллекторами инжектирующегор-п-р-транзистора, а коллекторы соединены соответственнс с базами четвертоизобретения45 Формула 2Схема контроля на четность И Л типа, содержащая двенадцать трехколлекторных, восемь одноколлекторных и-р-и- транзисторов и многоколлекторный инжеКтирующий р-п-р-транзистор, эмиттер Которого соединен с шиной питания,о Таким образом, предлагаемое устройство реализует требуемую Функцию контроля на четность. го, пятого, шестогс и седьмого одноколлекторных п-р-п-транзисторов,третий коллектор каждсго из трехколлекторных и-р-п-транзисторов соединен с базой этого же транзистора,коллекторы четвертого., пятого и шестого одноколлекторных транзисторов подключены соответственно к базам десятого, одиннадцатого и двенадцатого трехколлекторных п-р-п-транзисторов коллектор седьмого одноколлекторого п-р-п-тран-. .зистора подключен к выходу,ставитель АвЯн ова, КорревторЕ,Ров ехред Л. С анова едакто Тираж 816 НИИПИ Государственног о делам изобретений и 13035, Иосква, Ж,Подпис омитета СССР