Инжекционный сумматор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в многоуровневых арифметических устройствах с инжекционным питанием. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей инжекционного сумматора. Инжекционный сумматор содержит пять входных N-P-N-транзисторов, семь N-P-N- и три P-N-P-транзистора, включенных по схеме токового отражения, и три N-P-N-транзистора, включенные по схеме порогового детектора. Введение двух входных транзисторов, шести N-P-N- и двух P-N-P-транзисторов, включенных по схеме токового отражения, и двух N-P-N-транзисторов, включенных по схеме порогового детектора, позволяет обеспечить одновременное сложение пяти операндов. 1 ил.

„„SU„„1539992

СОЮЗ СОЭЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 5 Н 03 К 19/091

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4448056/24-21 (22) 24 Л6,88 (46) 30.01.90. Бюл. М 4 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Л.Калмыкова (72) А.В.Ерохин и А.В.Брайцара (53) 621.374 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 892730, кл. Н 03 К 19/091, 1980.

Tich. Dao Threshold I Ь and applications to binary symmetric functions

and multivalued logic. ЕЕЕЕ. — Jornal

of Solid-State Circuits, 1977, Sc.

12, Б 5, р.469, fig. 10. (54) ИН)КЕКЦИОННЫй СУММАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в многоуровневых арифметических устройствах с инжекционным питанием.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем одновременного сложения пяти операндов.

На чертеже приведена электрическая функциональная схема инжекционного сумматора.

Инжекционный сумматор содержит пять входных и-р-и-транзисторов f - 5, базы которых соединены с входными шинами 6 - 1О соответственно, а пер-, вые коллекторы входных и-р-и-транзи- сторов 1 - 4 - с базой первого р-и-ртранзистора 11, коллектор которого

2 в многоуровневых арифметических уст, ройствах с инжекционным питанием.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей инжекционного сумматора. Инжекционный сумматор содержит пять входных и-р-и-транзисторов, семь и-р-и- и три р-и-р-транзистора, включенные по схеме токового отражения, и три п-р-п-транзистора, включенные по схеме порогового детектора, Введение двух входных транзисторов, шести и-р-и- и двух р"и-ртранзисторов, включенных по схеме токового отражения, и двух и-р-итранзисторов, включенных по схеме порогового детектора, позволяет обеспе- а ф чить одновременное сложение пяти операндов. 1 ил. соединен с коллекторами первого 12 и третьего 13 п-р-и-транзисторов и с базой четвертого и-р-и-транзистора

14, первый коллектор которого соеди нен с первым коллектором входного и-р-и-транзистора 5 и с базой десятого и-р-и-транзистора 15, а второй с вторым коллектором входного и-р-итранзистора 5 и с базой третьего р-и-р-транзистора 16, коллектор которого соединен с коллектором пятого и-р-и-тра нзистора 17 и с выходной шиной 18 младшего разряда, вторые коллекторы входных п-р-п-,òðàíçèñòоров 1 и 2 соединены с базой второго и-р-итранзистора 19, первый коллектор которого соединен с базой первого и-р-и-транзистора 12, а второй - с

992

3 1539, базой седьмого и-р-и-транзистора 20, вторые коллекторы входных и-р-п-транзисторов 3 и 4 соединены с Ьаэой п-р-и-транзистора 21, первый коллек5 тор которого соединен с базой девятого п-р-п-транзистора 13, а второй с базой восьмого и-р-и-транзистора

22, первый коллектор десятого и-р-итранзистора 15 соединен с базой пято- 10 го и-р-и-транзистора 17, а второйс базой шестого и-р-и-транзистора 23, коллекторы и-р-n"òðàíçèñòîðîâ 20, 22 и 23 соединены с базой второго р-и-ртранэистора 24, коллектор которого соединен с выходной шиной старшего разряда 25, эмиттеры р-и-р-транзисторов 11, 16 и 24 соединены с шиной 26 питания. В базы и-р-и-транзисторов, 12, 13, 15, 17, t 9 - 23 задаются токи инжек-20 торов>равные четырем, четырем, трем с половиной, четырем, трем с половиной, одному, трем с половиной, одному и

1 одному уровням тока соответственно.

Различные уровни тока, задаваемые 25, инжектором, обеспечиваются соотноше, нием площадей коллектора и эмиттера

,инжекционного р-п-р-транзистора.

Транзистор, включенный по схеме токо вого отражения, представляет собой

lìíoãîêîëëåêòîðíóþ транзисторную структуру, в которой соотношением площадей выходного коллектора и колi лектора обратной связи обеспечивается коэффициент передачи транзисторной структуры, равный единице, т.е. входной ток равен выходному.

Инжекционный сумматор работает - следующим образом.

Операнды А,В,С,D и Е в виде уров- 40 ней тока подаются на входные шины

6 - 10. На соединенных первых коллекторах п-р-п-транзисторов 1 - 4 проис" ходит суммирование величин токов операндов А,B,Ñ и D, поступивших на входные шины 6,7,8 и 9. Эта сумма через р-и-р-транзистор 1l, включенный по схеме токового отражения, задается в базу и-р-и-транзистора 14. Если сумма операндов, поступивших на вход- 50 ные шины 6 и 7, рав на, =А+В«-3I где Тр - единичный уровень тока, то и-р-п-транзистор 19 открыт и шунтирует базы п-р-и-транзисторов 12 и 20. Аналогично, если сумма операн" дов, поступивших на входные шины 8

55 и 9, z =С+043I, то открыт и-р-иK транзистор 21 и шунтирует базы и-р-итранэисторов 13 и 22. Если сумма входных операндов, поступивших на входные шины 6 и 7, Е,) 4Io n-p-итранзистор 19 закрыт и от базы п-р-итранзистора 14 п-р-и-транзистором 12 отводится ток, равный 4Io При этом в базу и-р-и-транзистора 20 инжектором задается ток Р =I, а его коллектором такой же по велйчине ток отводится из Ьазы р-и-р-транзистора 24.

Если сумма входных операндов, поступивших на входные шины 8 и 9, Е =

=С+0ъ 4Т, то и-р-и-транзистор 21 закрыт и от базы и-р-п-транзистора 14 п ð-и-транзистором 13 отводится ток, равный 4х . При этом в базу и-р-итранзистора 23 инжектором задается

ToK P =Io а его Kosll1eKToPQM такой же по величине ток отводится из базы р-п р-транзистора 24. Таким образом, на базе п ð-п òðàíçèñòîðà 14 формируется значение младшего разряда суммы входных операндов A,В,С,D по модулю

4, поступивших на входные шины 6,7, 8 и 9, : > = + . Е. или Kç- (, -4I î ) +

+(T:-4Тр), а на Ьазе р-и-р-транзистора 24 - старший разряд этой суммы

Р+Р ° Транзистором 14 ток, эквивалентный значению младшего разряда этой суммы, отводится из базы р-и-ртранзистора 16 и из базы и-р-и-транзистора 15. Из баз этих транзисторов также отводится п-р-и-транзистором 5 ток, равный значению входного операнда Е, подаваемого на входную шину t0.

Если сумма этих величин Е +Е «3I о то она, просуммированная на соединенных вторых коллекторах п-р-п-транзисторов 5 и 14, через р-п-р-транзистор

16 (токовый отражатель) без изменений подается в выходную шину 18 младшего разряда. При этом и-р-и-транзистор 15 открыт и шунтирует базы n-p-n-транзисторов 17 и 23. Если сумма этих величин « з +E 4I, то и-р-и-транзистор 15 закрыт и из выходной шины l8 младшего разряда и-р"п-транзистором

17 отводится ток, равный 4I:, K. ——

= +Е-4I,, В базу и-р-п-транзистора

З о

23 при этом инжектором задается ток, Равный Р ==Iр, и такой же ток отводится его коллектором из базы р-и-р-. транзистора 24, Таким образом, в выходной шине 25 формируется выходной ток старшего разряда Р==Р, +Р +Р, а в выходной шине 18 - выходной ток младшего разряда

F- = .Е =(А+В+С+в+Е) mod 4.

1539992

Формула и зобретения

Инжекционный сумматор, содержащий три входных п-р-п-транзистора, первый и-р-и-транзистор и первый и-р-и-транзистор, включенные по схеме то5 кового отражения, и второй п-р-итранзистор, включенный по схеме порогового детектора, причем первые кол.лекторы трех входных n-p-и-транзисторов соединены с базой первого р-и-ртранзистора, вторые коллекторы первого и второго входных п-р-и-транзисторов соединены с базой второго n-p-итранзистора, первый коллектор которого соединен с базой первого и-р-итранзистора, в базы первого и второго и-р-и-транзисторов задается ток инжектора, равный четырем и трем с половиной уровням- тока соответственно,эмит- щ тер р-и-р-транзистора соединен с шиной питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены четвертый и пятый входные и-р-и-транзисторы, третий, четвертый, пятый> шестой, седьмой, восьмой и-р-и-транзисторы, включенные по схеме токового отражения,- девятый и десятый и-р-итранзисторы, включенные по схеме порогового детектора, причем первый коллектор четвертого входного и-р-итранзистора соединен с базой первого р-n"р-транзистора, вторые коллекторы третьего и четвертого входных и-р-итранзисторов - с.:базои девятого и-р-и«35 транзистора, первый коллектор которого соединен с базой третьего и-р-итранзистора, коллектор которого соединен с коллекторами первого и-р-пи первого р-и-р- и базой четвертого п-р-п-транзисторов, первый коллектор которого соединен с первым коллектором пятого входного и-р-п-транзистора и базой десятого п-р-п-транзистора, первый и второй коллекторы которого соединены с базами пятого и шестого п-p=n-транзисторов соответственно, вторые коллекторы второго и девятого и-р-и-транзисторов соединены соответственно с базами седьмого и восьмого п-р-п-транзисторов, коллекторы которых соединены с коллектором шестого и-р-п-транзистора и с базой второго р-п-р-транзистора, коллектор которого соединен с выходной шиной старшего разряда, второй коллектор четвертого и-р-и-транзистора соединен с вторым коллектором пятого входного и-р-итранзистора и с базой третьего р-и-ртранзистора, коллектор которого соединен с коллектором пятого и-р-итранзистора и с выходной шиной младщего разряда, при этом в базы третьего, пятого, шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого и-р-и- транзисторов задается ток инжектора,, равный четырем, четырем, одному, одному, одному, трем с половиной и трем с половиной уровням тока соответственно, эмиттеры второго и третьего р-и-р-транзисторов соединены с шиной питания.

1539992

Составитель А.Янов

Редактор Д.Веселовская Техред Л.Олийнык . Корректор О.Ципле

:; Заказ 230 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101