Схема контроля на четность и @ л типа

 

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 четность типа. Для этого в устройство дополнительно введены четыре переинжектирующих р-п-р-транзистора , 21-24 и новые функциональные связи. Устройство также содержит двенадцать трехколлекторйых п-р-п-транзисторов 1-12, восемь одноколлекторных S п-р-п-транзисторов 13-20, многокол (Л лекторный инжектирующий р-п-р-транзистор , входы 26-36. При этом сокра

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИК

„„SU„„1269253 А 1 (51) 4 Н 03 K 19/091

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3888881/24-21 (22) 12.05 ° 85 (46) 07. 11.86. Бюл. № 4 1 (71) Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д,Калмыкова (72) Ю.И.Рогозов, С.П.Тяжкун и И.П.Сорокина (53) 621.374(088.8) (56) Орлов И.А. и др. Основы эксплуатации и ремонта ЭВМ. M. Энергоиздат, 1981, с.74, рис.5-3.

Шагурин И.И. и др. Руководство по схемотехническому проектированию цифровых БИС и сверх БИС на базе интегральной инжекционной логики. Отчет по научно-исследовательской работе инв. ¹ 6801544, номер гос.регистрации

7 5026815, M. 1979, с ° 66, рис.42. (54) СХЕМА КОНТРОЛЯ НА ЧЕТНОСТЬ И Л

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-п-р-транзистора, 21-24 и новые функциональные связи. Устройство также содержит двенадцать трехколлекториых п-р-п-транзисторов 1 — 12, восемь одноколлекторных Я п-р-п †транзистор 13-20, многокол— лекторный инжектирующий р-и-р-транзистор, входы 26-36. При этом сокраэлектрических связей уме»ьme»n число межсаедине»»й в 2,5 раза

2 ил.

1269253 щена площадь, занимаемая устройством на кристалле, и улучшсна теx?I oëîãèчнасть схемы. 3a счет введения новых

Изобретение относится к импульс— ной технике и предназначе»о для построения систем сброса и обработки информации в ЬИС на основе инжекционной логики.

Цель изобретения — увеличение надежности путем упрощения схемы контроля на четность И Л типа.

На фиг,1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — фрагмент ее функцио??альнотопологическога чертежа.

Схема контроля HQ четность И Л г типа. содержит двенадцать трехколлектарных и-р-и-транзисторов 1-12, восемь одноколлекторных и-р--n-транзисторан 13 — 20, четыре переин>кектируюших р-и-р-транзистора 21- 24„, мнагокаллекторный инжектирующих р-и--р-транзистор 25, входы 26 — 36 соединены соот- щ ветстненно с базами и третьими кал— лекторами транзисторов 1-9, первые коллекторы .транзисторов 1-3 соецинены с базой транзистора 13„ коллектор которого соединен с эмиттером транзи — >5 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— вые коллекторы транзисторов 4 6 со— единены с базой транзистс>ра 14, колJIeKvop которого соединен с эмиrтером 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 соедине» с эмиттеа ром транзистора 23, коллектор которого соединен с вторыми коллекторами транзисторов 7-9 и базой транзистора

18, коллектор вто?>ого соединен с базой и третьим коллектором транзистора 12„, первый коллектор которого соединен 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 2124.

Прежде чем описывать принцип работы устройства остановимся более подробно на алгоритме работы предлагае— мого устройства. Известно, что выходная функция контроля на четность записывается в булевой алгебре следующим образом

Г = А +Аг+А;+А+А-.+А +А +АЗ+ Ь

T — Р (Г ?Г +I =2) Р (Г,+ Р + Fo3), где

Р, = т

2

Р

Рг (А, +А2+Аз > 2)-Р (А, +Аг+Аз 3)

Рз (А,,+А +А =.:2)-Рс, (А,, +А +Ас, >3); (1)

Р (А +А +Ь >2)-Р (А, +А„+Ь>3) „ где

Р ф

РЗ 5 Р пороговые функции арифметической суммы аргументов А; по порогу два;

Р, Р, Р, — пороговые функции арифметической сумгде А -А и Ь вЂ” сигналы на входах

26-34;

à — сигнал на выходе 35.

Предлагаемое устройство реализовано в арифметическом базисе, для которого выходная функция будет иметь сле— дующий вид

12692 53 мы аргументов А, по порогу три. (-) — операция арифметического вычитания.

Таким образом, чтобы реализовать искомую функцию F необходимо использовать элементы, выполняющие арифме— тические функции и необходим пороговый элемент, кроме того, требуется задавать на входы элементов схемы

1О нужные весовые з наче ния 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 измене25 ния геометрических размеров между базовыми р-областями ll-p-Q или эмиттерными р-областями переинжектирующих р-п-р-транзисторов. В предлагаемой схеме, чтобы не загромождать чертеж и облегчить понимание принципа ра

1 боты схемы (на фиг. 1), связь между коллекторами инжектирующего транзистора 25 с элементами схемы показана условно стрелками, с указанием зна- 31 чения тока,инжектируемого в данный транзистор, согласно выражению (1).

Причем для определенности срабатывания пороговых элементов в их базы инжектируются токи на "0,5" дискре- 40 те меньше требуемого значения ° В 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- Ы 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 образам при в = 1, F = 1 при четном числе "1", F = 0 при нечетном числе 1" . при В = 0 реализуется функция нечетности F = 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 = As Ae

0; в = 1.

A,= Að, = =1; A =

=A =1,А =

В этом случае, коллектарные 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 1 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, потому 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 F = 1. первь)е двадцать кол. актn)>or» соединены -. базами 11-р-и-тра)»зисторо1»„а б>аза — с эмиттерами и-р-11 транзисторов и общей шиной, причем оазы девяти трехколлекторных транзисторов соединены с соответствующими девятью входами, первые коллекторы первого, второго, третьего„ затем четвертого, пятого, шестого,а такжз седьмого, восьмого, девятого трех::соллекторных и-р-n-транзисторов об ьединены соответ— ственно с базами первого, затем второго, а также третьего одноколлекторных Il ð-Il òðàíçèñòîîîâ, вторые коллекторы первого, второго, третьего, затем четвертого, пятого, шестого, а также седьмого, восьмого, девятого трехколлекторных и-р-и-транзисторов объединены соответсгвенно с базами четвертого, затем пятого, а также шестого одноколлекторных п-р-Il òðàíзисторов, первые и соответственно вторые коллекторы десятого, одиннадцатого и двенадцатого трехколлекторных и-р-и-транзисторов соединены с базами седьмого и соответственно восьмого одноколлекторных и-р40

1269253

Если на входы 26 — 34 устройства подать входную комбинацию с нечетным числом единицы, например А, = 1;.

А2=А = g =А =А =0; А, = А = 1, то при такой комбинации

5 .входных сигналов транзисторы 13 и

14 будут насыщены и через свои коллекторы отберут токи, инжектируемые транзистором 25 в эмиттеры транзисторов 21 и 22, поэтому в базы тран— зисторов 16 и 17 будут инжектироваться токи по 0,5 дискрета, а транзистор 15 будет закрыт, так как с его входа транзисторами 7-9 будет отбираться 3 дискрета тока. Запирание 15 транзистора 15 приведет к тому, что в базу транзистора 18 будет инжектироваться ток 2, 5 дискрета, который однако будет полностью отбираться через коллекторы открытых транзисторов 20

7-9. Следовательно транзисторы 16 и

18 будут закрыты, а транзистор 17 нась»щен. Поэтому транзистор 11 закроется, а транзисторы 10 и 12 через свои коллекторы с баз транзисторов

1 9 и 2 0 будут от браться по одному дискрету тока, что приведет к запиранию транзистора 20, а как следствие этого, к инжекции в базу транзистора 19, транзисторам 25 через транзи- 30 стор 24 двух дискретов тока, поэтому суммарный ток, который инжектировался в базу транзистора 19, будет равен

2,5 дискрета. Однако с учетом токов, отбираемых транзисторами 10 и 12 с З5 базы транзистора 19, его базовый ток будет равен 0,5 дискрета, транзистор 19 откроется и на выходе 35 установится сигнал F = 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-н-р-транзистора, базы которых соединены с общей шиной, а эмиттеры — соответственно -с коллекторами первого, второго, третьего и восьмого одноколлекторных и-р-и-транзисторов и двадцать первь»м, двадцать вторым, двадцать третьим и двадцать четвертым коллекторами инжектирующего р-п-ð-транзистора, а коллекторы соединены соответственнс с базами четвертоизобретения

Формула

Схема контроля на четность И Л типа, содержащая двенадцать трехколлекторных, восемь одноколлекторных Il р-итранзисторов и многоколлекторный ин— жектирующий 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 и-р — и- транзис торов, 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, один— надцатого и двенадцатого трехколлекторных II — р-ll-транзисторов,, коллектор седьмого одноколлекторого 11 — р-п-т)>ан-. .зистора подключен к выходу.

Составитель АеЯнов техрек Л.Серкюкова, Корректор Е.рокко

Редактор В.Иванова

Заказ 6045/57

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4