Троичный триггер

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Si)S Н 03 К 3/29 е}

Х):

Ж

Ж

С5

СЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4664206/21 (22) 20.03.89, (46) 23.02.91. Бюл. № 7.(72) M.È.Áîãäàíoâè÷, И.Н.Грель, О.А,Петрович и А.С.Тюльменков (53) 621 ° 374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1392614, кл. Н ОЗ К 3/29, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1408524, кл. Н ОЗ К 3/29, 1985. (54) ТРОИЧНЫЙ ТРИГГЕР

1(57) Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам с несколькими устойчивыми состоянияMH 4

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение технологии интегрального исполнения за счет уменьшения числа резистивных элементов.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема тпоичного триггера.

Троичный триггер содержит первый

1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5, десятый 6 и одиннадцатый 7 транзисторы первого типа проводимости, шестой 8, девятый 9, восьмой 10, седьмой 11 и двенадцатый 12 транзисторы второго типа проводимости, База транзистора 1 соединена с коллекторами транзисторов 3, 4 и 7 и через первый резистор 13 — с первой шиной 14 питания, которая соедине„„SU„„1629966 А 1

2 с несколькими устойчивыми состояниями. Цель изобретения — повышение нааежности и упрощение технологии интегрального исполнения. Троичный триггер содержит семь транзисторов первого типа проводимости, два диода и десять резисторов. Введение двух транзисторов первого типа проводимости, транзистора второго типа проводимости и новых связей позволяет повысить надежность за счет упрощения. и упростить технологию интегрального исполнения за счет уменьшения числа резистивпых элементов. 1 ил. на с эмиттером транзистора 8 и через третий резистор 15 — с базой транзистора 8> которая через второ= резистор 16 соединена с коллектором транзистора 1, эмиттер которого соединенс коллекторами транзисторов 5 и 6.

База транзистора 3 подключена к общей шине 17, Коллекторы транзчсторов 2 и

8 соединены с выходной шиной 18 и через четвертый резистор 19 — с базами транзисторов 6 и 12. Змиттеры транзисторов 4-5 и 9 соединены с анодом второго диода 20, катод которого подключен к общей шине 17.

Первая входная шина 21 соединена с базой транзистора 5 и через девятый резистор 22 подключена к общей шине ,17.Вторая входная шина 23 соединена с базой транзистора 4 и через восьмой резистор 24 — с общей шиной 17, Третья входная шина 25 соединена с базой транзистора 7 и через десятый шину 23 поступает положительный импульс, то открывается транзистор 4, но триггер не изменяет своего состояния, так как остальные транзисторы остаются закрытыми, Если триггер находится в первом устойчивом состоянии и на входную шину 25 поступает положительный импульс, то открываются и насыщаются транзисторы 7 и 10, Возникает ток по цепи: шина 14 питания, резистор

13, коллектор - эмиттер транзистора

7, эмиттер — база и база — коллектор транзистора 10, эмиттер - база транзистора 11, резистор 27, шина 28 питания, Транзистор 11 открывается и током коллектора открывает транзистор 2. На выходной шине 18 устанавливается отрицательное напряжение.

Возникает ток через резистор 19, который открывает транзистор 12 и. удерживает его в открытом состоянии после окончании импульса на входной шине 25 и закрывания транзисторов 7 и 10. Часть тока эмиттера транзистора l2 протекает через эмиттер — базу транзистора 3. Распределение токов между эмиттерным переходом транзистора 3 и диодом 31 происходит пропорционально площадям их р-п-переходов.

Ток коллектора транзистора 3 шунтирует ток базы транзистора l,ò,е. ток через резистор 1.3. Иа этой причине транзисторы I и 8 в данный момент времени. открываться не могут ° Это третье устойчивое состояние.

Если триггер находится во втором. устойчивом положении и на входную шину 23 поступает положительный импульс, то открывается и насыщается транзис" тор 4, Возникает ток по цени: коллектор - эмиттер транзистора 4, диод

20, общая шина !7. Ток коллектора тРанзистора 5 станет шунтировать ток базы транзистора 1,потому что падение напряжения на участке коллекторэмиттер насыщенного транзистора 5 меньше, чем падение напряжения на участке база — эмиттер насыщенного транзистора 1, коллектор — эмиттер насыщенного транзистора 6. По этой причине ток базы транзистора 1 уменьшается практически до нуля, что приводит к закрыванию тоанзис гopa l и, следовательно, транзистора 8. Напряжение на выходной шине 1 8 уменьшается до нуля, исчезает ток через резистор

19, транзистор. 6 закрывается. Это

3 1629966 рези тор 26 - с обшей шиной 17, кд T0pBH соединена с базами транзисторов 9 и 10, эмиттер транзистора 1Q соединен с эмиттером транзистора 7.

Коллектор транзистора 9 соединен с

5 базой транзистора 11 и через седьмой резистор 27 — с второй шиной 28 пи, тания, которая соединена с эмиттером транзистора 2 и через пятый резистор.

29 — с базой транзистора 2, последняя через шестой резистор 30 соединена с коллектором транзистора 11, эмиттер которого соединен с коллекторам транзисторов 10 и 12, Эмиттеры транзисторов 3 и 12 соединены с катодом первого диода 31, анод которого соединен с общей шиной 17.

Траичный триггер работает следую" щим образом. 20

При включении питания и отсутствии сигналов на входных шинах 21, 23 и 25 все транзисторы триггера закрыты, на выходной шине 18 имеется нулевой. потенциал. Это первое устойчивое состояние, Если триггер находится в первом устойчивом состоянии и на входную шину 21 поступает положительный импульс, то открывается и насыщается транзистор 5. Возникает так по цепи: шина 14 питания, резистор 13, базазмиттер транзистора i, коллектор— эмиттер .транзистора 5, диод 20, общая шина 17. Часть тока эмиттера транзистора 5 протекает и через эмиттер -. базу транзистора 9, Распределение токов между змиттерным переходом тран-. зистора 9 и диодом 2О происходит пропорционально площадям их р-и-перехо40 дов. Транзистор 1 открывается и такам коллектора открывает транзистор

8. На выхаднои шине 18 устанавливается положительное напряжение, Возникает ток через резистор 19, который оТ- 45 крывает транзистор 6 и удерживает его в открытом состоянии после окончания импульса на входной шине 21 и закры вания транзистора 5. Эа счет тока эмиттера транзистор 9 поддерживается в открытом состоянии, поэтому ток коллектора транзистора 9 шунтирует ток. базы гранзистора 11, т..е, ток че" рез резистор 27. Па этой причине транзисторы 11 и 2 в данный момент вреS5 мени открыться не могут. Это второе устойчивое состояние.

Если триггер находится в первом устойчивом состоянии и на входную

1629966 влечет исчезновения тока через диод

20 и эмиттерный переход транзистора

9, Последний закрывается. После окончания положительного импульса на выходной шине 23 транзистор 4 закрывается. Триггер переключается в первое устойчивое состояние, при котором все транзисторы закрыты.

Если триггер находится в третьем устойчивом состоянии и на входную шину 23 поступает положительный импульс, то открывается и насыщается транзистор 4. Возникает ток по цепи: коллектор — эмиттер транзистора 4, диод 20, общая шина. Часть тока эмиттера транзистора 4 протеклет через эмиттер — базу трлнзисторл

9, За счет тока эмиттера транзистор

9 открывается, поэтому т< к коллектора транзистора 9 шунтирует ток блзы транзистора 11, т,е, т< 1< через резистор 27, Транзистор, ll злкрывается, его ток коллектора уменьшается практически до нуля и закрывается транзистор 2. Напряжение нл выходной шине 18 уменьшается до нуля, исчезает ток через резистор 19 и транзистор 1 2 закрывается, Это влечет исчезновение тока через диод 3! и эмиттерный переход транзистора 3. Последний закрывается . После окончан.<я положительного импульса на входной шине 23 транзистор 4 закрывается, Триггер подключается в первой устойчивое состояние, при котором все транзисторы закрыты, Если триггер находится во втором устоичивом состоянии и на входную шину 2) поступает положительный импульс, то открываются H насыщаются транзисторы 7" .и 10, Возникает ток по,цепи: коллектор — эмиттер транзисгора 7, эмиттер — база транзистора

10, общая шина 17, Ток коллектора транзистора 7 станет шунтировать ток базы транзистора 1, потому что падение напряжения на участке коллектор — змиттер насьпценного транзистора 7 и эмиттер — база насьпценного транзистора 10 меньше, чем падение напряжения на участке база — эмиттер насьпценного транзистора 1, коллекторэмиттер насьпценного транзистора 6 и на диоде 20. По этой причине ток базы транзистора 1 уменьшается практически до нуля, что приводит к закрыванию транзистора l .и, следовательно, транзистора 8. Когда напряжение на выходной шин% 1<" уменьшается почти до нуля, исчезает ток через резистор

19 и транзистор 6 закрывается. Это влечет исчезновение тока через диод

20 и эмиттерный переход транзистора

9, Последний закрывается, напряжение на базе транзистора 11 увеличивается и трлнзистор 11 открывается за счет тока через резистор 27 (ток эмиттера транзистора 11 .в эго время протекает через открытын транзистор 1О). Ток коллектора трлнзистора ll открывает транзистор 2, На выходной шине 18 устанавливается отрицательное напряжение, Возникает ток через резистор

19, который открывает транзистор 12 и удерживает его в открьггом состоянии после окончания импульса на вход20 ной шине 25. Часть тока эмиттера транзистора 12 протекает через эмиттер— базу трлнзистора 3, 3а счет тока эмиттера транзистор 3 открывается и входит в насыщение, поэтому ток кол25 лектора транзистора 3 шунтирует ток базы транзистора 1, т.е. ток через резистор 13. После окончания положительного импульса на входной шине

25 транзисторы 7 и 10, закрываются, 30 Триггер переключается в третье устойчивое состояние, При переключении триггера нз второго устойчивого состояния в третье устойчивое состояние сначала закрываются открытые транзисторы, только

35 потом открываются закрытые транзисторы, Это исключает возникновение сквозных токов прн переключении тропчного триггера °

Если триггер находится в третьем устойчивом состоянии и на входную шину 21 поступает положительный импульс, то открывается и наср.щается транзистор 5. Возникает ток по цепи:

45 база. — эмиттер тран=истора 1, коллектор — эмнттер транзистора 5, диод

20, общая шина. Часть тока эмиттера транзистора 5 протекает и через эмиттер - базу транзистора 9. Эа счет

5Q тока эмиттера транзистор 9 открывается и входит в насьпцение, поэтому ток коллектора транзистора 9 шунтирует так базы транзистора 11, т.е, ток через резистор 27. Транзистор 11 закры55 вается, его ток коллектора уменьшается практически до нуля, что приводит к закрыванию транзистора 2. Напряжение на выходной шине 18 уменьшается до нуля. Исчезает ток через ре1629966 зистор 19 и закрывается транзистор

12, Это влечет исчезновение тока ч — рез диод 31 и эмиттерный переход транзистора 3. Последний закрывается, напряжение на базе транзистора 1 воз5 растает и транзистор 1 открывается за счет тока через резистор 13. Ток коллектора транзистора 1 открывает транзистор 8. На выходной шине 18 устанавливается положительное напряжение. Возникает ток через резистор

19, который открывает транзистор 6 и удерживает его в открытом состоянии после окончания импульса на входной шине 21. Часть тока эмиттера транзистора 6 протекает и через эмиттер— базу транзистора 9 и поддерживает его в 0TKpbITQM сОстоянии исключая oTKpbI ванне транзисторов 11 и 2., После окончания положительного импульса на входной Шине 21 транзистор 5 закрывается, Триггер переключается во вто- . рое устойчивое состояние.

При переключении триггера из 25 третьего устойчивого состояния во второе устойчивое состояние сначала закрываются открытые транзисторы, только потом открываются закрытые транзисторы, Это исключает возникно- ЗО вение сквозных токов при переключении . троичного триггера.

Повышение надежности. предлагаемого троичного триггера достигается уменьшением числа входящих в него

ЭЛЕМЕНТОВ

Уменьшение числа резистивных элементов упрощает реализацию троичного триггера в интегральном исполнении и уменьшает площадь, занимаемую на крис- 4р талле.

Формула изобретения

Троичный триггер, содержащий перВЫИ И ВТОРОЙ ДИОДЫ> TPH ВХОДНЫЕ IHHHbI> первый, второй, третий, четвертый, пятый транзисторы первого типа проводимости, шестой, седьмой, восьмой и девятый транзисторы второго типа проводимости, база первого транзистора соединена с первым выводом первого резистора, коллектор первого транзистора соединен через второй резистор с базой шестого транзистора, которая через третий резистор соединена с эмиттером шестого транзистора и с первой шиной питания, коллекторы второго и шестого транзисторов соединены с выходной шиной и с первым выводом четвертого резистора, эмиттер второго транзистора соединен с второй шиной питания и через пятый резистор с базой второго транзистора, которая через шестой резистор соединена с коллектором седьмого транзис ора, база которого соединена с первым вывбдом седьмого резистора, базы третьего, восьмого и девятого транзисторов подключены к общей шине, коллектор. третьего транзистора соединен с коллектором четвертого транзистора, база которого соединена через восьмой резистор с общей шиной, первая входная шина соединена с первым выводом девятого резистора, третья входная

1иин соединена с первым выводом десятого .резистора, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения технологии интегрального изготовления, в него введены десятый и одиннадцатый транзисторы первого типа проводимости, двенадцатый транзистор второго типа проводимости, эмитте1 которого соединен с эмиттером третьего транзистора и с катодом первого диода, анод которого подключен к общей шине, базы десятого и двенадцатого транзисторов соединены с вторым выводом чет-вертого резистора, коллекторы восьмого и двенадцатого транзисторов соединены с эмиттером седьмого транзистора, эмиттеры четвертого, пятого, девятого и десятого транзисторов со--:динены с анодом второго диода, катод которого подключен к общей шине, коллектор девятого транзнстора соединен с первым выводом седьмого резистора, второй вывод которого соединен с второй шиной питания, эмиттер восьмого транзистора соединен с эмиттером одиннадцатого транзистора, коллектор которого соединен с коллектором третьего транзистора и с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с первой шиной питания, база пятого транзистора подключена к первой входной шине, база одиннадцатого транзистора подключена к третьей входной шине, вторая входная шина .подключена к базе четвертого транзистора, вторые выводы девятого и десятого резисторов подключены к общей шине, l629966

Составитель А.Янов

Техред Л.Олийнык

Корректор А.Осауленко

Редактор Н.Бобкова

Заказ 442 Тираж 469 Подписи< е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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