Двоичный сумматор на инжекционных элементах

 

ДВОИЧНЫЙ СУММАТОР НА ИНЖЕКЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ, содержащий в каждом разряде шесть h-p-n-транзисторов и многоколлекторный р- -ртранзистор , причем базы и первые коллекторы первого, второго и третьего п-р-п-транзисторов соединены с соответствующими входами разрядов первого и второго слагаемых и входом переноса разряда сумматора, вторые коллекторы первого, второго и третего п-р-п-транзисторов соединены с базой четвертогоh-p-h -транзистора, коллектор которого соединен с .выходом переноса разряда сумматора, третьи коллекто.ры первого, второго и третьего и-р-h -транзисторов соединены с базой пятого и с первым коллектором шестого г -р-п-транзисторов , коллектор пятого п-р-п-транзистора соединен с выходом суммы разряда сумматора, второй коллектор шестого п-р-п -транзистора соединен с базой того же транзистора, базы всех n-p-h-транзисторов соединены с соответствующими коллекторами многоколлекторного р-п-р-транзистора , эмиттер которого соединен с шиной питания сумматора, а эмиттеры всех п-р-п-транзисторов и база многоколлекторного р-п-р-транзистора подключены к шине нулевого потенциала сумматора, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции, база пятого п-р-п-транзистора соединена с четвертым и пятым коллекторами третьего п-р-птраизистора следующего разряда сумматора .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUKN

PECflVSËÈК (19) (И) 4 А зев G 06 F 7/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О ВОЪ:

:1

3 л

° °

Оа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0THPbITHA

М АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3498809/18-24 (22) 26.07,82 (46) 23.08.84. Бюл. !(31 (72) И.М.Криворучко, Ю,И.Рогозов, А.В.Амирханов и В.А.Казинов (53) 681 ° 325.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР (98!995, кл. G 06 F 7/50, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3396656/18-24, кл. С 06 F 7/50, 1982 (прототип). (54)(57) ДВОИЧНЫЙ СУММАТОР НА

ИНЖЕКЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ, содержащий в каждом разряде шесть h --p-и-транзисторов и многоколлекторный р-п -ртранзистор, причем базы и первые коллекторы первого, второго и третьего и-р-и-транзисторов соединены с соответствующими входами разрядов первого и второго слагаемых и входом переноса разряда сумматора, вторые коллекторы первого, второго и третего и-p-и-транзисторов соединены с базой четвертого h-p-h -транзистора, коллектор которого соединен с,выходом переноса разряда сумматора, третьи коллекторы первого, второго и третьего и-р- и -транзисторов соединены с базой пятого и с первым

1 коллектором шестого и-р-и-транзисторов, коллектор пятого и-р-и-транзистора соединен с выходом суммы разряда сумматора, второй коллектор шестого и --р-п -транзистора соединен с базой того же транзистора, базы всех h-ð-h-транзиСторов соединены с соответствующими коллекторами многоколлекторного р-и-р-транзистора, змиттер которого соединен с шиной питания сумматора, а эмиттеры всех и-р-h-транзисторов и база много- g коллекторного р-и-р-транзистора подключены к шине нулевого потенциала сумматора, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью упрощения конструкции, база пятого п-р-и-транзистора соединена с четпертым и пятым коллекторами третьего и-р-и- IasaL транзистора следующего разряда сумматора. Ю

Сумматор работает следующим образом.

В базы транзисторов 1,2 и 3 инжектируется ток, равный единице. При е =1,. Ъ; =!, р; l ток, инжектируе1 l 1 09

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть нсполь" зовано при построении больших интегральных схем обработки информации. .Известен сумматор на инжекционных элементах, содержащий в каждом разряде пять многоколлекторных .р р-итранэисторов, один р-и-p-транзистор и чнжектирующий многоколлекторный р-й-р-транзистор, коллекторы которо" го соединены с базами всех,п-р-п30 транзисторов р-и;р -транзистора f1 3.

Недостаток такого сумматора— низкое быстродействие, объясняющееся использованием в сумматоре р-и-ртранзистора. !5

Известен также сумматор на инжекционных элементах, содержащий в каждом разряде шесть и-р-п-òðàíçèñ" торов и многоколлекторный р-и-р-транзистор, причем базы и первые коллек- 20 торы первого, второго и третьего и-р-и-транзисторов соединены с соответствующими входами разрядов перво", го и второго слагаемых и входом переноса разряда сумматора, вторые 25 коллекторы первого, второго и третьего h-p-h-транзисторов соединены с базой четвертого ð-п-транзистора, коллектор которого соединен с выхо" дом переноса разряда сумматора, 50 третьи коллекторы первого, второго и третьего n-p-и-транзисторов соединены с базой гятого и с первым коллектором шестого и-р-и-транзисторов коллектор шестого и-р-и- тран-.

У 35 зистора соединен с выходом суммы разряда сумматора, второй коллектор шестого и-р-и-транзистора соединен с базой того же транзистора, базы всех и-р-h-транзисторов соединены 40 с соответствующими коллекторами миогоколлекторного р-п-р-транзистора, эмиттер которого соединен с шиной питания сумматора, а эмиттеры всех и-р-и-транзисторов и база миогокол45 лекторного р-и-р-транзистора подключены к шине нулевого потенциала сумматора, который содержит также седьмой n-p.-n-транзистор, база которого соединена с вторым коллектором четвертого п-р-п-транзистора, а коллектор — с базой пятого транзистора 123.

Недостатком известного сумматора является сложность конструкции.

Цель изобретения — упрощение

55 конструкции сумматора.

Поставленная цель достигается тем, что в двоичный сумматора на

740 1 инжекционных элементах, содержащий в каждом разряде шесть n-p-и -транзисторов и многоколлекторный,p- и-Р— транзистор, причем базы и первые коллекторы первого, второго и третьего.n- p - -p -транзисторов соединены с соответствующими входами разрядов первого и второго слагаемых и входом переноса разряда сумматора, вторые коллекторы первого, второго и третьего и- р- и -транзисторов соединены с базой четвертого и-р -n -транзистора, коллектор которого соединен с выходом переноса разряда сумматора, третьи коллекторы первого, второго и третьего,п -р-и -транзисторов соединены с базой пятого и с первым коллектором шестого,,n - р - n -транзисторов, коллектор пятого и - р-п-транзистора соединен с выходом суммы разряда. сумматора, второй коллектор

nrecToron-p-n -транзистора соединен с базой того же транзистора, базы всех и-р -n -транзисторов соединены с соответствующими коллекторами многоколлекторного p- a- p -транзистора, эмиттер которого соединен с шиной питания сумматора, а эмиттеры всех п- р-и -транзисторов и база многоколлекФорного р-и--р -транзистора подключены к шине нулевого потенциала сумматора, база пятого и-р-и -транзистора соединена с четвертым и пятым коллекторами третьего и-p-n -транзистора следующего разряда сумматора.

На чертеже представлена принципиальная схема одного разряда сумматора на инжекционных элементах.

Сумматор содержит и-р-п -транзисторы 1-6, базы которых соединены с входами разрядов слагаемых и входом переноса 7-9, выходами разряда сумматора являются шины 10 и 11 переноса и суммы соответственно. База транзистора 6 соединена также с коллекторами транзистора 3 следующего разряда по входу 12, а коллекторы транзистора 3 данного разряда подключены к базе транзистора 6 предыдущего разряда по выходу 13.

Базы всех !! -р-р-транзисторов соеди- иены с коллекторами многоколлекторного р-и-р -транзистора 14.

1109740 атее

Составитель А.Степанов

Редактор А.Мотыль Техред Ж.Кастелевич Корректор А Фоври

Заказ 6085/34 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгоррд, ул. Проектная,4 мый в базы транзисторов 1,2 и 3, не отбирается входными юинами, поэтому в объединенные вторые коллекторы транзисторов 1 — 3 втекает ток, равный трем единицам, ток, инжектируемый в базу транзистора 4, равен 1,5 единицы, поэтому на коллекторе транзистора 4 высокий потенциал.

Ток, втекающий в четвертый и пятый коллекторы транзистора 3, равен двум единицам, поэтому транзистор

6 предыдущего разряда сумматора закрыт, так как третьи коллекторы транзисторов I — 3 потребляют ток, равный трем единицам. Независимо от состояния транзистора 6 транзистор

5 закрыт, следовательно, на выходе одноразрядного сумматора формируются значения суммы и переноса, равные единицам.

В случае, если ч;=1, Ъ;=О,Р1 „=1, согласно описанному принципу работы транзисторы 4 и 6 закрыты, а транзистор 5 открыт, так как третьи коллекторы транзисторов — 3 отбирают ток, равный двум единицам,.транзистор 6 не отбирает ток и на выходе одноразрядного сумматора появляются сигнал суммы,,равный нулю, и сигнал переноса, равный единице.

Процесс формирования суммы преды10 дущего и последующего разрядов сум матора перекрывается во времени благодаря участию в преобразовании .сигналов обоих разрядов транзисторов

3. Это позволяет увеличить быстродей15 ствие предлагаемого устройства.

Таким образом, путем введения. новых связей удается упроетнть конс" трукцию.предлагаемого сумматора на

20 инжекционных элементах за счет исключения одного n-pw-транзистора по сравнению с известным.