Триггер

СОЮЗ ООВЕТСНИХсввсввв еэиРЕСПУБЛИК 09 ОИ. ЗФЯ) Н 03 К 3/286 БРЕТЕНИ ОПИСАНИ сс У 2) В 1) М в% Ввв во Ъв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТМРЫТЖ о ввовсвовв сввФтвовст(7 осковский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт(56) 1. Валиев К.А. и др. Микромощные интегральные схемы. М., "Советское радио", 1975, с. 112, рис.437.2. Агапанян Т,М. и др. Интегральные триггеры устройств автоматики. М "Машиностроение", 1978, с. 345, рис. 4.13. (прототип).(54)(57) ТРИГГЕР, содержащий двадцать один транзистор, девять резисторов, три диода и семь источников тока, база первого транзистора подключена к тактовому входу, коллекторк общей шине, эмиттер - к базам второго и третьего транзисторов и через первый источник тока - к шине питания, эмиттеры второго и третьего транзисторов соединены соответственно с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов и. соответственно через второй и третий источники тока с. шиной питания, базы четвертого и пятого транзисторов соединены с входом опорного напряжения, коллекторы третьего и пятого транзисторов соединены соответственно с эмиттерами шестого, седьмого и восьмого, девятого транзисторов, коллектор шестого транзистора соединен с первым выводом первого резистора, коллектором восьмого транзистора и базами десятого и одиннадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены к общей шине, коллектор. седьмого транзистора соединен с первым выводом второго резисто-. ра, коллектором девятого транзистора и базами двенадцатого и тринадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены х общей ване,эмит- теры одиннадцатого и тринадцатого транзисторов подключены соответственно к первому и второму выходам триггера, эмиттеры десятого и двенадцатого транзисторов соединены соответ-, ственно с базами девятого и восьмого транзисторов и соответственно через четвертый и пятый источники тока с шиной питания, базы шестого и седьмого транзисторов соединены соответ ственно с базами четырнадцатого ипятнадцатого транзисторов, соответ- ственно через шестой и седьмой источники тока - с шиной питания, со" ответственно через третий и четвер- тый резисторы - с эмиттерами шестнадцатого и семнадцатого транзисторов, коллекторы которых соединены с общей шиной, а базы соответственно" с первьви выводами шестого и пятого резисторов и соответственно с коллекторами пятнадцатого, восемнадцатого и четырнадцатого, девятнадцатого транзисторов, эмиттеры четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов соединены с коллектором второго транзистора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, в него введены десятый резистор, четвертый диод, вось- фф мой и девятый источники тока, коллекторы двадцатого и двадцать первого транзисторов подключены к общей шине, базы соответственно через седь- мой и восьмой резисторы - к общей шине и к анодам соответственно первого, 11 второго и третьего, четвертого диодов катоды первого и третьего диодов пЬдключены соответственно к первому.и второму информационным входам, катоды второго и четвертого диодов - к базам соответственно девятого и восьмого транзисторов, эмиттеры двадцатого и двадцать первого транзисторов подключены соответственно к базам девятнадцатого и восемнадцатого транзисторов и через соответственно вось 32343мой и девятый источники тока - к шине питания, дополнительные эмиттеры четырнадцатого, пятнадцатого и эмиттеры восемнадцатого, девятнадцатого транзисторов соединены с коллектором четвертого транзистора, вторые выводы первого и второго резисторов через девятый резистор, а вторые выводы пятого и шестого резисторов через десятый резистор соединены с общей шиной.Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам с двумя устойчивыми состояниями, и может быть использовано в цифровых микросхемах на переключателях тока. 5Известен триггер, построенный в базисе низкоуровневой эмиттерносвязанной логики с обратной связью 1 .Недостатком известного триггера является малое быстродействие и низкая помехоустойчивость.Наиболее близким к изобретению является триггер, содержащий двадцать три транзистора, девять резисторов, три диода и семь источников 15 тока, база первого транзистора подключена к тактовому входу, коллектор. к общей шине, эмиттер через первый ди од и седьмой резистор - к базам вто- , рого и третьего транзисторов и через 2 О первый источник тока к шине питания, эмиттеры второго и третьего транзисторов соединены соответственно с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов и соответственно через второй и третий источники тока с шиной питания, базы четвертого и пятого транзисторов соединены с входом опорного напряжения, коллекторы третьего и пятого транзисторов соединены со- ЗО ответственно с эмиттерами шестого, седьмого и восьмого, девятого транзисторов, коллектор шестого транзистора соединен с первым выводом пер-, вого резистора, коллектором восьмого З 5 транзистора и базами десятого и одиннадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены к общей шине, коллектор седьмого транзистора соединен с первым выводом второго резис О тора, коллектором девятого транзистора и базами двенадцатого и тринадцатого транзисторов, коллекторы которьм подключены к общей шине, эмиттеры одиннадцатого и тринадцатоготранзисторов подключены соответственно к первому и второму вьмодам триггера, эмиттеры десятого и двенадцатого транзисторов соединены соответственно через второй диод, восьмойрезистор и через третий диод и девятый резистор с базами девятого ивосьмого транзисторов и соответственно через четвертый и пятый источники тока с шиной питания, базы шестого и седьмого транзисторов соединены соответственно с базами четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов, соответственно через шестой иседьмой источники тока - с шиной питания, соответственно через третийи четвертый резисторы - с эмиттерами шестнадцатого и семнадцатого транзисторов, коллекторы которых соеди- "нены с общей шиной, а базы - соответственно с первыми выводами пятогои шестого резисторов и соответственнос коллекторами пятнадцатого, восемнадцатого и четырнадцатого, девятнадцатого транзисторов, эмиттеры четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов соединены с коллекторой второготранзистора, вторые выводы первого,второго, пятого, шестого резисторовсоединены с общей шиной, базы восем-надцатого и девятнадцатого транзисторов соединены соответственно с первыми вторым информационными входами,эмиттеры - соответственно с эмиттера 3ми двадцатого и двадцать первого3 113234 транзисторов и соответственно с кол- лекторами двадцать второго и двадцать третьего транзисторов, эмиттеры которых подключены к коллектору четвертого транзистора. 5Недостатком известного триггера является большая яотребляемая мощность из-за повышенного напряжения питания, связанного с применением в триггере трехярусных переключате лей тока.Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности. Для достижения поставленной цели в триггер, содержащий двадцать один транзистор, девять резисторов, тридиода и семь источников тока, база первого транзистора подключена к тактовому входу, коллектор - к общей шине, эмиттер - к базам второго и третьего транзисторов и через первый источник тока - к шине питания, эмиттеры второго и третьего тран зисторов соединены соответственно с эмиттерами четвертого и пятого транзисторов и соответственно через второй и третий источники тока с шиной питания, базы четвертого и пятого транзисторов соединены с входом опорного напряжения, коллекторы З 0 третьего и пятого транзисторов соединены соответственно с эмиттерами шестого, седьмого и восьмого, девятого транзисторов, коллектор шестого транзистора соединен с первым 35 выводом первого резистора, .коллектором восьмого транзистора и базами де- сятого и одиннадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены к общей шине, коллектор седьмого транзисто ра соединен с первым выводом второго резистора, коллектором девятого транзистора и базами двенадцатого и тринадцатого транзисторов, коллекторы которых подключены к общей шине, 45 эмиттеры одиннадцатого и тринадцатого транзисторов подключены соответственно к первому и второму выходам триггера, эмиттеры десятого и двенадцатого транзисторов соединены со ответственно с базами девятого и вось мого транзисторов и соответственно через четвертый и пятый источники тока - с шиной питания, базы шестого и седьмого транзисторов соединены 55соответственно с базами четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов, со.ответственно через шестой и седьмой 3 4источники тока - с шиной питания, соответственно через третий и четвертый резисторы - с эмиттерами шестнадцатого и семнадцатого транзисторов, коллекторы которых соединены с общей шиной, а базы соответственно - с первыми выводами шестого и пятого резисторов и соответственно с коллекторами пятнадцатого, восемнадцатого и четырнадцатого, девятнадцатого транзисторов, эмиттеры четырнадцатого и пятнадцатого транзисторов соединены с коллектором второго транзистора, введены десятый резистор, четвертый диод, восьмой и девятый источники тока, коллекторы двадцато-, го и двадцать первого транзисторов подключены к общей шине, базы соответственно через седьмой и восьмой резисторы - к общей шине и к анодам соответственно первого,. второго и третьего, четвертого диодов, катоды первого и третьего диодов подключены соответственно к первому и второму информационным входам, катоды второго и четвертого диодов - к базам соответственно девятого и вось-. мого транзисторов, эмиттеры двадцатого и двадцать первого транзисторов подключены соответственно к базам девятнадцатого и восемнадцатого транзисторов и через соответственно восьмой и девятый источники тока к шине питания, дополнительные эмит. теры четырнадцатого, пятнадцатого и эмиттеры восемнадцатого, девятнадцатого транзисторов соединены с коллектором четвертого транзистора, вторые выводы первого и второго резисторов через девятый резистор, а вторые выводы пятого и шестого резисторов через десятый резистор соединены с общей шинойГ 23.На чертеже представлена принципиальная схема предложенного триггера Триггер содержит двадцать один транзистор 1-21, десять резисторов 22-31, четыре диода 32-35 и девять источников тока 36-44, база первого транзистора 1 подключены к тактовому входу 45, коллектор - к общей ши" не 46, эмиттер - к базам второго и третьего транзисторов 2 и 3 .и через первый источник тока 36 - к шине питания 41, эмиттеры второго и треть- его транзисторов 2 и 3 соединены соответственно с эмиттераии четвертого и пятого транзисторов 4 и 5 и соот1132343 с Эветственно через второй и третий источники тока 37 и 38 с шиной питания 47, базы четвертого и пятого транзисторов 4 к 5 соединены с входом опорного напряжения 48, коллекторы треть- з его и пятого транзисторов 3 и 5 соединены соответственно с эмиттерами шестого, седьмого и. восьмого, девятого транзисторов 6, 7 и 8, 9, коллектор шестого транзистора.6 соеди- ,1 О нен с первым выводом первого резистора 22, коллекторам восьмого транзистора 8 и базами десятого и одиннад-,цатого транзисторов 10 и 11, коллекторы которых подключены к общей шине 15 46, коллектор седьмого транзистора 7 соединен с первым вьводом второго резистора 23, коллектором девятого транзистора 9 и базами двенадцатого и тринадцатого транзисторов 1.2 и 13, Ю коллекторы которых подключены к общей шине 46, эмиттеры одиннадцатого и тринадцатого транзисторов 11 и 13 подключены соответственио к первому и второму выходам 49 и 50 триггера, 25 эмиттеры десятого и двенадцатого транзисторов 10 и 12 соединены соответственно с базами девятого и восьмого транзисторов 9 и 8 и соответственно через четвертый и пятый ис точники тока 39 и 40 с шиной питания, базы шестого и седьмого транзисторов 6 и 7 соединены соответственно с базами четырнадцатого и пят" надцатого транзисторов 14 и 15, соответственяо через шестой и седьмой источники тока 41 и 42 - с шиной пи-, тания 47, соответственно через третий и четвертый резисторы 24 и 25 - с эмиттерами шестнадцатого и семнад цатого транзисторов 16 и 17, коллекторы которых соединены с общей шиной 46, а базы - соответственно с первыми выводами пятого и шестого резисторов 26 и 27 и соответственно 45 с коллекторами пятнадцатого, восемнадцатого и четырнадцатого, девятнадцатого транзисторов 15, 18 и 14, 19, эмнттеры четырнадцатого и пятнадцатого.транзисторов 14 и 15 соединены, о с коллектором второго транзистора 2, коллекторы двадцатого и двадцать первого транзисторов 20 и,21 подключены к общей шине 46, базы соответственно через седьмой и восьмой ре-, зисторы 28 и 29 - к общей шине 46 и к анодам соответственно первого второго и третьего, четвертого дио-,дов.32, 33 и 34, 35, катоды первогои третьего диодов 32 и 34 подключены.соответственно к первому и второмуинформационным входам 51 и 52, катоды второго и четвертого диодов 33и 35 - к базам соответственно девятого и восьмого транзисторов 9 и 8,эмиттеры двадцатого и двадцать первого транзисторов 20 и 21 подключенысоответственно к базам девятнадцато-го и восемнадцатого транзисторов19 и 18 .и через соответственно восьмой и девятый источники тока 43 и 44 к шине пйтания 47, дополнительные эмиттеры.четырнадцатого, пятнадцатого и эмиттеры восемнадцатого, девятнадцатого транзисторов 14, 15, 18 и 19 соединены с коллектором четвертого транзистора 4, вторые выводы первого и второго резисторов 22 и 23 через девятый резистор 30, а вторые выводы пятого и шестого резисторов 26 и 27 через десятый резистор 31 соединены с общей шиной.Триггер работает следующим образом.Логические уровни положим совместимыми с уровнями малосигнальной . эмиттерно связанной логики (МЭСЛ), совместимой по порогу переключения с ЭСЛ. Высокий логический уровень "1", низкий логический уровень - "0".Положим 1 ="1", 3 ="1", где М -вход 51, 3 -вход 52. Диоды 32, 33 и 34, 35 в положительной логике реализуют логическую функцию коньюнкции. При подаче на катоды диодов 32-35. высоких потенциалов на базах. транзисторов 20 и 21, соединенных с анодами диодов 32-35, формируется высокий потенциал. Если к диодам 32- 35,подключены хотя бы один низкий потенциал, то низкий потенциал формируется и на их соединенных ано- дах, Пусть="1", Я ="О", где -выход 49,-выход 50. Тогда на .базе транзистора 20 будет формироваться высокий потенциал, а на базе транзистора 21 - низкий. Высокий потенциал будет через транзистор 20 передаваться на базу транзистора 19, а низкий потенциал через транзистор 21 будет подаваться на базу транзистора 18. Вследствие использования резисторов 24 и 25 потенциалы, подаваемые на базы транзисторов 15 и 14, смещены вниз относительно потенциалов, подаваемых на базы тран30 7 1 ЗгЗэисторов 18 и 19. Поэтому последниеуправляют переключением тока. ПриС ="0", где С -вход 45, ток источника тока (ИТ) 37 будет протекатьчерез транзистор 4 и транзистор 19.На базе транзистора 17 формируетсянизкий, а на базе транзистора 16 -высокий потенциалы, Соответственнона промежуточном выходе Щ ), соеди-.Кненном с базойтранзистора 14, фор- Омируется "1" а на промежуточном выходе), соединенном с базой транзистора 15 "0". При С ="1" состояние выходови Я не изменяетКся, 5Пи="0" состояние выходов Яи Ц не изменяется, поскольку токИТуправляется сигналами Я и Яподанными на базы транзисторов 8 и 9.Поэтому состояние выходови Я может изменяться лишь при С ="1".При С ="1" ток ИТпротекает через транзистор 3. На базу транзистора 6 подан высокий потенциал="1"),а на базу транзистора 7 - низкий(Ц ="0") . Поэтому ток протекает через транзистор 6. На базе транзисторов 12 и 13 устанавливается высокийпотенциал, а на базе транзисторов19 и 11 - низкий, т.е. Ц ="0",да на базе транзистора 21 будет поддерживаться высокий, а на базе транзистора 20 - низкий потенциал, ПриС ="0" ток ИТбудет протекатьчерез транзистор 18, поэтому Ц"=,Я в "0". При С ="1" ток ИТбудетпротекать через транзисторы 3 и 7,поэтому устанавливается Я ="1" и(1 ="0". Таким образом, при К ="1",3 ="1." состояние выходов изменяетсяна противоположное при поступлениисинхросигналов "0-1". Положим ( ="1",110 НиииОн Тда на базе транзистора 21 будет уста 45навливаться низкий, а на базе тран;зистора 20 - высокий потенциалы.При С ="0" ток ИТбудет протекатьчерез транзистор .19., тогда " =,Я" ="0". При С ="1" ток ИТбудет протекать через транзистор 160и устанавливается О ="0" (1 ="1".Пусть Я ="0", ( ="1". Тогда на базах транзисторов 20 и 21 будут формироваться низкие потеницалы. Состояние выходов Р и (1 не изменяетМся. При переключении С состояние 43 8выходов="0" и="1" возможно при Ц ="0",=11," состояние выходов при С ="1" устанавливается Ц ="1" и ь ="1", ф ="0" устройство сохраняет информацию на .выходах. Таким образом, при ( ="1", 3 ="0" устанавливается состояние ц в "0" (:и" при поступлении синхросигналов "0-1".Ц ="1",( ="0". Тогда на базах транзисторов 20 и 21 будут поддерживаться низкие потеницалы. Состояние выходови С( не изменяется. При переключении С состояние О ="1", 5 ="0" возможно лишь при Я ="0", ( ="1", поскольку при Я ="1", Ц " ="0", состояние выходов при С =" устанавливается Д ="0", Я ="1". ТаК ="0", М ="1", устройство сохраняет состояние выходов. Пусть 0 ="0",="1". Тогда на базе транзистора 41 устанавливается низкий, а на базе транзистора 21 - высокий потенциалы. При С ="О" ток ИТпротекает через транзисторы 4 и 18, поэтому(" ="0", Ц"=. При С ="1" ток ИТбудет протекать через транзисторы 3 и 7,="0" при переключении синхросигналов "0-1".Положим К ="0", 3 ="0". При таких сигналах на базах транзисторов 20 и 21 формируются низкие потенциалы, которые передаются на базы транзисторов 18 и 19. Состояние выходов Я и Ц , как было показано, не изменяется при="0",="1" и при ( ="1" и="0" и переключении синхросигнала, т.е, при ( ="0", 3 ="0" устрой- ство хранит информацию на выходах Ц и . Итак, описанное устройство реализует функции 3 М -триггера, причем .переключение выходови ЯосущЕ- ствляется при переключении из "0"м 1 Таким образом, уменьшается потребляемая мощность иуменьшается напряжение питания. Дополнительное снижение потребляемой мощности возможно при подаче на вход опорного напряжения сигнала, парофазного относитель- Вно сигнала синхронизации./43 Тираж 861, ВНИИПИ Государственпо делам изобрет 3035, Москва, Ж,Подписноеого комитета СССРний и открытийаушская наб., д. 4/5 вказ илиал ППП "Патент ород, ул. Проектная, 4 Редактор Т.Кол Корректор О.Тигор о