Формирователь импульсов

 

ООРМИРОВАТЕЛЬ ЮШУЛЬСОВ, содержащий выходную шину, две управляю1дие входьЕые шины, бутстрепный узел, блок задержки и выходной каскад , включающий первый и второй выходные транзисторы, причем исток первого транзистора соединен со стоком второго и подключен к выходной шине, бутстрепный узел включает конденсатор и транзисторы ключевой, предзаряда , сброса, дозаряда и удержания,, причем исток транзистора предзаряда соединен со стоком транзистора сброса , с первой обкладкой конденсатора и с затворами транзисторов дозаряда и первого выходного, исток трацзистора дозаряда соединен со стоком транзистора удержания и с второй обкладкой конденсатора, затвор транзистора предзаряда соединен с истоком ключевого транзистора, затвор которого соединен с шиной питания, а блок задержки включает транзисторы заряда , разряда, установки и задержки, причем исток транзистора заряда соединен со стоком транзистора разряда и с затвором транзистора задержки , сток которого соединен с истоком транзистора установки, стоком ключевого транзистора и с затвором транзистора удержания, истоки транзисторов разряда, задержки.сброса, удержания и -второго выходного подсоединены к обш;ей шине, а стоки транзис торов заряда, установки, дозаряда и первого выходного соединены с шиной питания, затвор транзистора заряда подключен к стоку транзистора предзаряда и первой управляюш;ей входной шине, соединенные между собой Q (О затворы транзисторов разряда, сброса и установки подключены к второй управляющей входной шине, о т л и ч а ю и с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, в него введены третья управляющая входная шина, а в блок задержки формирователя введены транзисторы включения и выключения, причем исток транзисуора включения соединен со стоком транзистора выключения и с СО затвором второго выходного транзистого ра, затвор транзистора включения подключен к второй управляющей входной шине, затвор транзистора выключения подключен к третьей управляющей входнЪй шине, а исток транзистора выключения соединен с общей щиной, при этом сток транзистора включения соединен с шиной питания.

СОЮЗ СОВЕТСЙИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 03 К 5 13 1 ! k i !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3414621/18-21 (22) 30.03.82 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) А.И.Макаров, В.Д.Мещанов и Н.А.Телицын (53) 621. 373.5 (088.8) (56) 1.Патент С!11А Ф 3903431, кл. 307-205 Н 03 К 19/68, 1975.

2. Патент С1ПА Ф 4061933, кл. Н 03 К 5/13, 6.12.77 (прототип). (54) (57) бОРМИРОВАТВ ПЬ ИМПУЛЬСОВ, содержащий выходную шину, две управляющие входные шины, бутстрепный узел, блок задержки и выходной каскад, включающий первый и второй выходные транзисторы, причем исток первого транзистора соединен со стоком второго и подключен к выходной шине, бутстрепный узел включает конденсатор и транзисторы ключевой, предзаряда, сброса, дозаряда и удержания,. причем исток транзистора предзаряда соединен со стоком транзистора сброса с первой обкладкой конденсатора и с затворами транзисторов дозаряда и первого выходного, исток транзистора доэаряда соединен со стоком транзистора удержания и с второй обкладкой конденсатора, затвор транзистора предзаряда соединен с истоком ключевого транзистора, затвор которого соединен с шиной питания, а блок задержки включает транзисторы заряда, разряда, установки и задержки, причем исток транзистора заряда сое„„Я0„„1091327 А динен со стоком транзистора разряда и с затвором транзистора задержки, сток которого соединен с истоком транзистора установки, стоком ключевого транзистора и с затвором транзистора удержания, истоки транзисторов разряда, задержки сброса, удержания и второго выходного подсоединены к общей шине, а стоки транзисторов заряда, установки, дозаряда и первого выходного соединены с шиной питания, затвор транзистора заряда подключен к стоку транзистора предзаряда и первой управляющей входной шине, соединенные между собой затворы транзисторов разряда, сброса и установки подключены к второй управляющей входной шине, о т л и ч а ю щ ° и и с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, в него введены третья управляющая входная шина, а в блок задержки формирователя введены транзисторы включения и выключения, причем исток транзис.ора включения соединен со стоком транзистора выключения и с затвором второго выходного транзистора, затвор транзистора включения подключен к второй управляющей входной шине, затвор транзистора выключения подключен к третьей управляющей входной шине, а исток транзистора выключения соединен с общей шиной, при этом сток транзистора включения соединен с шиной питания.

1091327

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения формирователей импульсов в интегральном полупроводниковом динамическом запоминающем 5 устройстве на МДП-транзисторах, Известен формирователь импульсов,. построенный на основе бутстрепного узла, содержащего конденсатор и транзисторы запуска, сброса, заряда и удержания, у которых исток транзистора запуска, соединен со стоком транзистора сброса, с затвором транзистора заряда и первой обкладкой конденсатора, исток транзистора эа- 15 ряда соединен со стоком транзистора удержания и со второй обкладкой конденсатора и образует выход фбрмирователя импульсов. Истоки транзисторов сброса и удержания соединены ?О с общей шиной, а стоки транзисторов запуска и заряда — с шиной питания.

Затворы транзисторов запуска, сброса и удержания образуют соответственно первый, второй и третий управляющие1 входы Г1 5.

Недостатками указанного формирователя импульсов являются пологий фронт сигнала на его выходе по причине совмещения выхода формирователя со вто- ЗО рой обкладкой конденсатора, что приводит к низкому быстродействию, и большая потребляемая мощность.

Наиболее близким к предлагаемому является формирователь импульсов, содержащий выходную шину, две управляющие входные шины, бутстрепный узел, блок задержки и выходной каскад, включающий первый и второй выходные транзисторы, у которых исток первого соединен со стоком второго и подключен к выходной шине, бутстрепный узел включает конденсатор и транзисторы ключевой, предзаряда, сброса, дозаряда и удержания, у которых исток" транзистора предзаряда соединен со стоком транзистора сброса, с первой обкладкой конденсатора и затворами транзисторов дозаряда и первого выходного, исток транзистора дозаряда соединен, со стоком транзистора удержания и второй обкладкой конденсатора затвор транзистора предзаряда соединен с истоком ключевого транзистора, затвор которого подключен к шине питания, а блок задержки включает транзисторы заряда, разряда, установки и задержки, у которых исток транзистора заряда соединен: со стоком транзистора разряда и затвором транзистора задержки, сток которого соединен с истоком транзистора установки, стоком ключевого транзистора и затворами транзисторов удержания и второго выходного, при этом истоки транзисторов разряда, задержки, сброса, удержания и второго выходного соединены с общей шиной, а стоки транзисторов заряда, установки, дозаряда и первоговыходкого — с шиной питания, причем затвор транзистора заряда, соединенный со стоком транзистора предзаряда, подключен к первой управляющей входной шине, затвор транзистора разряда,соедикенный с затворами транзисторов установки и сброса, подключен к второй управляющей входной шине(2 ).

Нецостатком известного формирователя импульсов является большая потребляемая мощность, которая обусловлена протеканием сквозного тока от ши:ны питания к общей шине через транзисторы выходного каскада во время включения фо рмирователя.

Цель изобретения — уменьшение потребляемой мощности путем устранения сквозного тока через выходной каскад во время включения формирователя, Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий выходную шику, две управляющие входные шины, бутстрепный узел, блок задержки и выходной каскад, включающий первый и второй выходные транзисторы, причем исток первого транзистора соединен со стоком второго и подключек к выходной шине, бутстрепный узел включает конденсатор и транзисторы ключевой, предзаряда, сброса, дозаряда и удержания„ причем исток транзистора предзаряда соединен со стоком транзистора сброса, с первой обкладкой конденсатора и с затворами транзис торов дозаряда и первого выходного, исток транзистора дозаряда соединен со стоком транзистора удержания и с второй обкладкой конденсатора, затвор транзистора предэаряда соединен с истоком ключевого транзистора, затвор которого соединен с шиной питания, а блок задержки включает транзисторы заряда, разряда, установки и задержки, причем исток транэис3 10913 тора заряда соединен со стоком транзистора разряда и с затвором транзистора задержки, сток которого соединен с истоком транзистора установки, стоком ключевого транзистора и с затвором транзистора удержания, истоки .транзисторов разряда, задержки, сброса, удержания и второго выходного подсоединены к общей шине, а стоки транзисторов заряда, установ-Io ки, дозаряда и первого выходного соединены с шиной питания, затвор транзистора заряда подключен к стоку транзистора предзаряда и первой управляющей входной шине, соединенные между собой затворы транзисторов разряда, сброса и установки подключены к второй управляющей входной шине, введены третья управляющая входная шина, а в блок задержки фор- о мирователя введены транзисторы включения и выключения, причем исток транзистора включения соединен со стоком транзистора выключения и с затвором второго выходного транзистора, затвор транзистора включения подключен к второй управляющей входной шине, затвор транзистора вьнслючения подключен к третьей управляющей входной шине, а исток транзистора

30 выключения соединен с общей шиной, при этом сток транзистора включения соединен с шиной питания.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого форм«рова еля, на фиг.2 — временные диаграммы работы формирователя.

Формирователь импульсов содержит блок задержки, бутстрепный узел и выходной каскад, включающий первый 1 и второй 2 выходные транзисторы, у которых исток первого выходного транзистора 1 соединен со стоком второго выходного транзистора 2 и подключен к выходной шине 3 формирователя. 45

Бутстрепный узел содержит конденсатор 4 и транзисторы ключевой 5, предзаряда 6, сброса 7, дозаряда 8 и удержания 9, у которых затвор транзистора 6 предэаряда соединен с исто- 50 ком ключевого транзистора 5, а затвор ключевого транзистора 5 соединен с шиной питания. Исток транзистора 6 предэаряда соединен со стоком транзистора 7 сброса, с первой обкладкой 5у конденсатора 4 и с затворами транзистора 8 доэаряда и первого выходного транзистора 1, исток транзистора 8

27 4 дозаряда соединен со стоком транзистора 9 удержания и со второй обкладкой конденсатора 4, Блок задержки содержит транзисторы включения 10, выключения 11 заряда 12, разряда 13, установки 14 и задержки 15. !!сток транзистора 10 включения соединен со стоком транзистора 11 выключения и с затвором второго выходного транзистора 2. Исток транзистора 12 заряда соединен со стоком транзистора 13 разряда и затвором транзистора 15 задержки, сток которого соединен с истоком транзистора 14 установки, со стоком ключевого транзистора 5 и с затвором транзистора 9 удержания ° Истоки транзисторов выключения 11, разряда 13, задержки 15, сброса 7, удержания 9 и второго выходного 2 соединены с общей шиной. Стоки транзисторов включения 10, заряда 12, уста«овки 14, дозаряда 8 и первого выходного 1 соединены с шиной питания.

Затвор транзистора 12 заряда, соедипе««ый со стоком транзистора 6 предзаряда, подключены к первой улравляющей входной шине 16. Затвор транзистора 10 включения, соединенный с затворами транзисторов разряда 13, сброса 7 и установки 14, подключен к второй управляющей входной шине 17, а затвор транзистора 11 выключения подключен к третьей управляющей входной шине IB.

На времен«ых диаграммах обозначены потенциалы следующих узлов:

19 — на первой обкладке конденса-.ора 4; 20 — на выходной шине 3 формирователя импульсов; 21 — на второй обкладке конденсатора 4, кроме того 22, 23 и 24 — сигналы с управляющих шин 16, 17 и 18 соответственно, В исходном состоянии, до момента времени tg поданы низкие уровни сигналов на управляющие входные шины 16 и !7 и высокий уровень сигнала на управляющую вхоц«ую шину 18. При этом транзисторы сброса 7, включения 10, разряда 13 и установки 14 находятся в открытом состоянии, в результате чего на затворах второго выходного транзистора 2, транзисторов предэаряда 6 и удеожания 9 установлены высокие уровни напряжения, а на затворах транзисторов задержки 15, дозаряда 8 и первого выход«ого I — низкие уровни напряжения. Елючевой

5 109 тракзи< тор 5 находится в закрытом состоянии по цепи истока. Транзис— торы выключения 1 и заряда 12, на затворы которых поданы низкие уровни сигналов с управляющих входных шик !6 и 17 соответственно, находятся в закрытом состоянии. Через открытый второй выходной транзистор 2, на .затворе которого установлен высокий уровень напряжения, выходная шина 3 формирователя подключена к общей шине и ка ней установлен нулевой уровень напряжения. Через открытые транзисторы сброса 7 и удержания 9 на первой и второй обкладках конден— сатора 4 установлен низкий уровень напряжения.

В момент времени t снимается высокий уровень сигнала с управляющей входной шины 17, при этом транзисторы включения 10, установки 14, разряда 13 и сброса 7 переходят в закрытое состояние. В момент времени t подается высокий уровень сиг2 нала с управляющей входной шины 18, при этом транзистор 11 выключения переходит в открытое состояние, в результате чего ка затворе второго выходного транзистора 2 устанавливается низкий уровень напряжения и он переходит в закрытое состояние.

В момент времени t подается вы3 сокий уровень сигнала с управляющей входной шины 16, при этом через открытый транзистор 6 предэаряда на35 чинают заряжаться до высокого уровня напряжения первая обкладка конденсатора 4 и затворы транзисторов заряда 12 и первого выходного l. Эти транзисторы переходят в открытое

40 состояние. При этом из-за открытого состояния транзистора 9 удержания на второй обкладке конденсатора 4 продолжает удерживаться низкий уровень напряжения. На выходкой шине 3

45 формирователя начинает устанавливаться высокий уровень напряжения, поскольку второй выходной транзистор 2 к этому моменту времени уже находится в закрытом состоянии.

Одновременно с этим транзистор 12

50 заряда переходит в открытое состояние, в результате на затворе транзистора 15 задержки начинает устанавливаться высокий уровень напряжения. Транзистор 15 задержки пере55 ходит в открытое состояние, поэтому напряжение на затворе транзистора 9 удержания начинает уменьшаться до

327 6 низкого уровня. К моменту времени 4 первая обкладка конденсатора 4 и затворы транзисторов дозаряда 8 и первого выходного 1 заряжены до высокого уровня напряжения. К этому же моменту времени на затворах транзисторов удержания 9 и предзаряда 6, через открытый транзистор 15 задержки и через открытые транзисторы задержки 15 и ключевой 5 соответственно, устанавливается низкий уровень напряжения.

Транзисторы предэаряда 6 и удержания 9 переходят в закрытое сос— тояние. При этом вторая обкладка конденсатора 4 качинает заряжаться до высокого уровня напряжения через открытый транзистор 8 дозаряда. В результате первая обкладка конденсатора 4, которая находится в плавающем состоянии (т.е. отключена от шины литания и общей шины), заряжается до уровня напряжения, превышающего напряжение питания. Вследствие этого, через первый выходной тран— зистор 1, затвор которого соединен с первой обкладкой конденсатора 4, на выходной шине 3 формирователя устанавливается уровень напряжения„ равный напряжению питания.

По истечении необходимого времени (момент времени t ) снимаются сиг5 налы на управляющих входных шинах 16 и 17. Транзисторы заряда 12 и выключения 11 переходят в закрытое состояние. В момент времени t no6 дается высокий уровень сигнала на управляющую входную шику !7 и формиро ватель переводится в исходное состояние, после чего он будет готов к новому рабочему циклу.

При использовании предлагаемого формирователя импульсов существует единственный путь протекания сквозного тока: через транзисторы дозаряда 8 и удержания 9, Временной интервал протекания этого тока равен значению

В прототипе имеется дополнительный путь протекания сквозного тока через транзисторы выходного каскада, временной интервал протекания этого тока также равен gt поскольку затворы транзисторов удержания 9 и второго выходного 2 соединены вместе. Первый выходной транзистор 1, как в прототипе, так и в предлагаемом формирователе, должен быть значительно больше транзистора дозаря1091327 да 8 для увеличения нагрузочной способности. Поэтому сквозной ток, протекающий через транзисторы выходного каскада, значительно больше тока через транзисторы доэаряда 8 и удержания 9. Таким образом, избавление от сквозного тока через транзисторы выходного каскада позволяет значительно уменьшить потребляемую мощность.

В предлагаемом формирователе импульсов цепь протекания сквозного тока ,через первый выходной транзистор в момент включения исключена.

1091327

tp t tg

Составитель Н.Маркин

Техред Ж.Кастелевич Корректор Л.Пилипенко

Редактор A.Власенко

Закаэ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4

3098/53 Тираж 862 Подписное

BHWHIIH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5