Полупроводниковый триггер

 

A н йв

ОП И С

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

288040

CQI02 Советских

Ооциалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07. ъ 11.1967 (¹ 1170322/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Х11.1970. Бюллетень . 6 36

Дата опубликования описания 5.II.!971

Кл. 21ат, 36/18

МПК Н 03k 21/00

УДК 621.374.32(088.8) комитет по делам ивооретеиий и открытиЯ при 0оветв Миииотров бсср

Авторы изобретения

А. А, Пурцхванидзе и 8, И. Стафеев

Заявитель

Г1ОЛУПРОВОДН ИКОВЫ Й ТРИ Г ГЕР

Предложение относится к автоматике и вычислительной технике. Устройство предназначено для построения схем с элементами памяти.

Известны полупроводниковые триггеры на четырехслойных структурах с общей базовой областью, но с раздельными эмиттерными областями.

Предложенный триггер отличается тем, что четырехслойные структуры выполнены с общей эмиттерной областью, причем структуры соединены через резисторы с раздельными источниками питания.

Это позволяет упростить схему устройства за счет того, что положительные обратные связи реализуются собственно твердотельной его структурой.

Схема триггера изображена на фиг. 1. На фиг. 2 показаны зависимости выходных потенциалов триггера от управляющего напряжения.

Триггер содержит две четырехслойные структуры с общей базовой областью 1 и общей эмиттерной областью (эмиттером) 2. Коллекторные р — n-переходы 8 и 4, базовые области 5 и б, эмиттерные области (эмиттеры) 7 и 8 четырехслойных структур выполнены раздельными, Через омические контакты 9 и 10 структуры соединены с источником управляющего напряжения 11, а через резисторы 12 и

18 — с раздельными источниками питания 14 и 15.

Триггер работает следующим образом.

Общий эмиттер 2 инжектирует неосновные

5 носители в общую базовую область 1, где часть их диффундирует в сторону эмиттера 7, а часть — в сторону эмиттера 8. При отсутствии внешнего электрического поля в базовой области 1 количество инжектируемых и дости1о гающих эмиттеров 7 и 8 электронов определяется напряжениями U, и U; от источников

14 zz 15.

Электрическое поле, создаваемое в общей базовой области напряжением U> от исто ши15 ка 11, прикладываемым к омическим контактам 9 и 10, увеличивает коэффициент переноса для другой четырехслойной структуры. Следовательно, изменяются и коэффициенты усиления, что приводит к тому, что напряжение

20 включения одной структуры уменьшается, а другой — возрастает. Одна четырехслойная структура открываетсл, а другая остается закрытой. При другой полярности управляющего напря>кения Uz открытая сгруктура закры25 Ваетсл, а закрыта л — открываетсл.

На фиг. 2 показана зависимость установившегося напряжения U, на резисторе 12 (кривая а) и U . на резисторе 18 (кривая б) от упgQ равллющего напря>кения на входе Uq.

288040

Вначале при нулевом смещении U> обе четырехслойные структуры закрыты, и напряжение на них практически равняется напряжению соответствующего источника питания. Через четырехслойные структуры текут малые 5 токи.

Увеличение напряжения от U3 до U з не влияет на характеристики структур. При напряжении Us = U 3 ток в левой структуре (области 2, 1, 5, 7) резко возрастает, а напряже- 10 ние убывает. Структура открывается, и ток полностью определяется сопротивлением нагрузки 12 и так же, как и падение напряжения, практически не зависит от U3. Другая четырехслойная структура (области 2, 1, б, 8) 15 при этом остается закрытой. К ней по-пре кнему приложено большое напряжение, и через нее течет малый ток.

После уменьшения поля в общей базовой области (Ua снова равняется нулю) левая че- 20 тырехслойная структура открывается, а правая — закрывается. На первом выходе напряжение минимальное, а на втором — максимальное.

Все последующие положительные импульсы 25 напряжения, так же как и уменьшение напряжения до отрицательного значения U3- — U з, не влияют на характеристики структур.

При напряжении U3 = — U з закрывается левая четырехслойная структура, а правая от- 30 крывается. После снятия напряжения U триггер сохраняет свое состояние. Дальнейшее увеличение отрицательного напряжения U3, как и все последующие отрицательные импульсы напряжения, снова не влияет на значения выходных сигналов U и U 2.

Итак, первый положительный импульс напряжения U3 величиной более чем Ь"з включает четырехслойную структуру 2, 1, 5, 7; при этом структура 2, 1, б, 8 не реагирует на этот импульс. По окончании импульса первая четырехслойная структура оказывается открытой, а вторая — закрытой. Из этого состояния полупроводниковый триггер можно вывести с помощью только отрицательного импульса напряжения Us(U з, по окончании которого вторая четырехслойная структура оеазываегся Открытой, а первая — закрытой.

Таким образом, триггер имеет два устойчивых состояния. Управление осуществляется полем в толще полупроводника; соответствующим выбором геометрии схемы можно сделать мощность управления достаточно малой.

Предмет изобретен я

Полупроводниковый триггер на четырехслойных структурах с общей базоьой областью, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы, четырехслойные структуры выполнены с общей эмиттерной областью, .причем структуры соединены через резисторы с раздельными источниками питания.

Составитедь В. 1тгнатущенко

Редактор Ь. Ь. Федотов Техред А, А. Камышникова Корректор l. Л. Докагианеp ëÎÂé

Заказ 3941/1 Тирада -180 Подписное

ЦНИИПИ Котнитета по делан изооретеиии и от срытш прн (овете Министров СССР

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4т5

Типография, пр. Сапунова, 2