Троичный мостовой триггер

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5),) 4 H 03 К 3/29

Ф(,9 ! а, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3849240/24-2) (22) 28.01.85 (46) 23.01.88. Бюл. М 3 (72) М.И.Богданович, И.Н.Грель и В,А.Прохоренко (53) 62).374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1084976, кл. Н 03 К 3/29, 1982.

Авторское свидетельство СССР по заявке N- 379)523/24-21, кл. Н 03 К 3/29, 1984, (54) (57) 1, ТРОИЧНЫЙ МОСТОВОЙ ТРИГГЕР, содержащий восемнадцать резисторов, шесть диодов, три входа, первый, второй, третий и четвертый транзисторы первого типа проводимости, змиттеры которых соединены с общей шиной, а базы через первый, второй, третий и четвертый резисторы соответственно соединены с общей шиной, коллекторы первого и второго транзисторов соединены соответственно с базами третьего и четвертого транзисторов, коллекторы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами триггера и коллекторами пятого и шестого транзисторов второго типа проводимости, эмиттеры которых соединены с шиной питания, а базы через пятый и шестой резисторы соответственно подключены к шине питания и соответственно через седьмой и восьмой резисторы — к коллекторам седьмого и восьмого транзисторов первого типа проводимости, базы которых соединены с первыми выводами соответственно девяI того и десятого резисторов, первые выводы одиннадцатого и двенадцатого резисторов соединены с первыми входами девятого и десятого транзисторов

„,SU„„1368954 А 1 второго типа проводимости, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения надежности работы триггера, введены девятнадпатыи резистор и шесть диодов, базы первого и второго транзисторов соответственно через первый и второй диоды соединены с вторыми выводами одиннадцатого и двенадцатого резисторов, вторые выводы десятого и девятого резисторов соединены соответственно с первым и вторым выходами и эмиттерами соответственно восьмого, девятого и седьмого, десятого транзисторов, коллекторы девятого и десятого транзисторов соответственно через тринадцатый и четырнадцатый резисторы соединены с коллекторами второго и первого транзисторон, второй вход через последовательно соединенные пятнадцатый резистор и третий диод подключен к базе третьего транзистора и через последовательно соединенные шестнадцатый резистор и четвертый диод — к базам восьмого и девятого транзисторов, третий вход через последовательно соединенные семнадцатый резистор и пятый диод подключен к базе четвертого транзистора и через последовательно соединенные восемнадцатый резистор и шестой диод — к базам седьмого и десятого транзисторов, база седьмого т> 1нзистора через девятнадцатый резистор соединена с базой восьмого транзистор .

2. Триггер по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что введены четыре резистора и два диода, база первого транзистора соединена через двадцатый резистор с коллектором девятого транзистора и через последовательно вклю1368954 ченные двадцать первый резистор и седьмой диод — с третьим входом триггера, база второго транзистора соединена через двадцать второй резистор

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам с тремя устойчивыми состояниями, Цель изобретения — повышение надежности работы триггера. 5

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема троичного мостового триггера.

Троичный мостовой триггер содержит первый l второй 2, третий 3 и чет- 10 вертый 4 транзисторы первого типа проводимости, эмиттеры которых соединены с общей шиной, их базы через первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 резисторы подключены к об- 1 . щей шине, коллекторы транзисторов 1 и 2 соединены соответственно с базами транзисторов 3 и 4, коллекторы которых соединены с первым 9 и вторым

10 выходами триггера и коллекторами 20 пятого ll и шестого 12 транзисторов второго типа проводимости, эмиттеры которых соединены с шиной 13 питания, а базы через пятый 14 и шестой

15 резисторы соединены с шинои 13 питания, восьмой 16 и седьмой 17 транзисторы первого типа проводимости, девятый 18 и десятый 19 транзисторы второго типа проводимости, эмиттеры транзисторов 16 и 18 соединены с выходом 9 триггера и через десятый резистор 20 подключены к базам транзисторов 10 и 18, которые через де вятнадцатый резистор 21 соединены с базами транзисторов 17 и 19, которые З6 через девятый резистор 22 подключены к выходу 10 триггера и эмиттерам транзисторов 17 и 19, коллекторы транзисторов 16-19 соединены соответственно через восьмой 23, седьмой 40

24, тринадцатый 25 и четырнадцатый

26 резисторы с базами транзисторов

12 ° 11, 4 и 3. Первый вход 27 триггера через одиннадцатый резистор 28 и первый диод 29 соединен с базой тран- 45 с коллектором десятого транзистора и через последовательно включенные двадцать третий резистор и восьмой диод — с вторым входом триггера. зистора 1, а через двенадцатый резистор 30 и второй диод 31 — с базой транзистора 2, второй вход 32 триггера соединен через пятнадцатый резистор 33 и третий диод 34 с базой транзистора 3, а через шестнадцатый резистор 35 и четвертый диод 36 — с базой транзистора 16, третий вход 37 триггера соединен через семнадцатый резистор 38 и через пятый диод 39 с базой транзистора 4, а через восемнадцатый резистор 40 и шестой диод

41 — с базой транзистора 17, база транзистора 1 соединена через двадцатый резистор 42 с коллектором транзистора 18, а через двадцать первый резистор 43 и седьмой диод 44 — с входом 37 триггера. База транзистора

2 соединена через двадцать второй резистор 45 с коллектором транзистора 19, а через двадцать третий резистор 46 и восьмой диод 47 — с входом

32 триггера. К троичному мостовому триггеру подключена нагрузка 48.

Троичный мостовой триггер работает следующим образом.

При включении напряжения питания все транзисторы троичного мостового триггера закрыты, на выходах 9 и IO равные потенциалы, ток в нагрузке 48 отсутствует. Это первое устойчивое состояние триггера.

Если на вход 32 поступает положительный импульс, возникает ток через диод 34 и резистор 33, который открывает транзистор 3.Потенциал на выходе 9 уменьшается практически до нуля, и возникает ток через диод 36, резистор 35, переход база — эмиттер транзистора 16 и открытый транзистор 3, что приводит к открыванию транзистора 16, Ток коллектора транзистора 16 протекает через ограничивающий резистор 23 и переход база— эмиттер транзистора 12, открывая по3 l3 следний. Потенциал на выходе 10 возрастает, возникает ток в нагрузке 48, а также ток через переход эмиттер база транзистора 19, резистор 21, переход база — эмиттер транзистора 16 и открьггый транзистор 3. Транзистор

19 открывается и ток его коллектора через ограничивающий резистор 26 удерживает транзистор 3 в открытом состоянии после окончания импульса на входе 32. Ток коллектора транзистора 19 через резистор 45 открывает транзистор 2.

Таким образом, триггер иэ первого устойчивого состояния переключается во второе устойчивое состояние, при котором на выходе 9 — низкий, а на выходе 10 — высокий потенциалы, в нагрузке 48 протекает ток в направлении от выхода 10 к выходу 9.

Если триггер находится в первом устойчивом состоянии и на вход 37 поступает положительный импульс, то аналогичным образом, н силу симметрии устройства, он будет переключен в третье устойчивое состояние, при котором на выходе 9 — высокий, а на выходе 10 — низкий потенциалы, в нагрузке 48 протекает ток в направлении от выхода 9 к выходу 10.

Если триггер находится во втором устойчивом состоянии и на вход 37 поступает положительный импульс, то возникает ток через диод 39 и резистор 38, который протекает через открытый транзистор 2 и не может открыть транзистор 4, Одновременно возникает ток через диод 44 и резистор 43, который открывает транзистор

1 и переключает его в состояние на-/ сыщения. Это приводит к уменьшению потенциала на базе транзистора 3 (до величины 0,15-0,25 В) и уменьшению до нуля тока базы транзистора 3 и закрыванию последнего ° Потенциал на выходе 9 увеличивается, ток в нагрузке уменьшается до нуля. Уменьшается до нуля также и ток через резистор

21; транзисторы 16 и 19 закрываются, что приводит к закрыванию и транзистора 12, Исчезает ток через резистор

45, что приводит к закрыванию транзистора 2, а ток импульса на входе

37, протекающий через диод 39 и резистор 38, после выхода из насьпцения транзистора 2 протекает через базу транзистора 4 и открывает последний.

Это приводит к уменьшению. до нуля

68954 4

55 потенциала на выходе 10 (транзистор

12 к этому времени уже закроется), Возникает ток через диод 41, резистор 40, переход база эмнттер транэнсгора 17 и открытый транзистор 4 °

Транзистор 17 открывается и током коллектора через ограничивающий резистор 24 открывает транзистор 11, Возникает ток н нагрузке протиноположного направления, а также ток через переход эмиттер-база транзистора

18, резистор 21, переход база-эмиттер транзистора 19 открытый транзистор 4. Ток коллектора транзистора

l8 через резистор 42 открывает транзистор 1, а через резистор 25 удерживает транзистор 4 в открытом состоянии после окончания импульса на входе 37.

Таким образом, триггер переключа— ется иэ второго в третье устойчивое состояние, причем в процессе переключения вначале закрываются все открытые транзисторы 3, 16, 12 19, 2, а только после этого открываются транзисторы 4, 17, II, 18, 1, что обеспечивает отсутствие сквозных токов через транзисторы 3 и 11, 4 и 12.

Если триггер находится в третьем устойчивом состоянии и на вход 32 поступает положительный импульс, то аналогичным образом, в силу симметрии устройства, триггер переключается иэ третьего устойчивого состояния во второе.

Если триггер находится но втором устойчивом состоянии и на вход 27 поступает положительный импульс, то возникает ток через резистор 30 и диод 31, который подтверждает открытое состояние транзистора 2, а ток через резистор 28 и диод 29 открывает транзистор и переводит его и режим насыщения, Потенциал на базе транзистора 3 уменьшается, чго приводит к исчезновению тока базы транзистора

3 и закрыванию последнего. Исчезает ток в нагрузке 48 и через резистор

21, что приводит к закрыванию транзисторов 16 и 19, а следовательно, и транзистора 12. После окончания импульса на входе 27 транзисторы 1 и 2 также закрываются, а триггер остается в первом устойчивом состоянии, при котором все транзисторы триггера эа- крьггы.

Если триггер находится в третьем устойчивом состоянии и на вход 27

1368954 поступает положительный импульс, то аналогичным образом, в силу симметрии устройства, он переключается в первое устойчивое состояние.

Б предлагаемом триггере повышается надежность работы за счет того, что транзисторные ключи в цепях об6 ратных связей включены таким образом, что одновременно могут быть открыты только два транзистора (16 и 19 или

17 и 18), а два других в зто время закрыты обратным смещением на эмиттерных переходах. Таким образом, за счет обратных связей не могут возникнуть сквозные токи через сплошные транзисторы, что снижает число отказов силовых транзисторов и повышает надежность работы.

Кроме того, в триггере существуют связи, которые не позволяют возникнуть значительным сквозным токам при любом сочетании входных сигналов.

Незначительные сквозные токи могут возникнуть только за счет заряда внутренних емкостей переходов транзисторов и рассасывания зарядов в базах закрываемых транзисторов.

Резисторы 5, 6, 7, 8, 14, 15, 20 и 22 необходимы для обеспечения температурной стабильности работы соответствующих транзисторов, резисторы

28, 30, 33, 35, 38, 40, 43 и 46 для обеспечения заданных токов без соответствующих транзисторов, диоды

29, 31, 34, 36, 39, 41, 44 и 47— для устранения нежелательных токовых связей между базами соответствующих транзисторов.

Если на входе 27 присутствует положительный импульс, то положительные импульсы по входам 32 и 37 не влияют на состояние триггера, т,е. вход 27 имеет преимущество перед входами 32 и 37.

Редактор А. Коз ориз

Корректор M.Èàðîøè

Техред A. Кравчук

Заказ 314/55 Тираж 928

ВНИИ1П1 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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