Кольцевой счетчик на туннельно-диодных триггерах

 

ОПИСАНИЕ 369719 изовеитиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства №

M. Кл. Н 031с 23/16

Заявлено 20.VII.1970 (№ 1470336126-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.II.1973. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 17.VI.1973

Комитет оо делам изоеретеиий и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.374.32(088.8) Автор изобретения

А. А. Мороз

Заявитель

КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК НА ТУННЕЛЬНО-ДИОДНЫХ ТРИГГЕРАХ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны кольцевые счетчики на туннельнодиодных триггерах. В качестве основных элементов триггеров кольцевого счетчика используются туннельные диоды, связь между которыми осуществляется переключателями тока на транзисторах.

Однако в известных счетчиках необходимо формировать по длительности входной счетный импульс, что трудно осуществить при построении быстродействующих счетных схем при работе их в широком диапазоне изменения окружающей температуры и изменения питающих напряжений.

С целью устранения критичности к форме и длительности входного импульса в предлагаемом счетчике коллекторы входных транзисторов токовых переключателей соединены с катодами опорных диодов, аноды которых соединены с базами входных транзисторов последующих токовых переключателей.

В предлагаемом счетчике подготовка к переключению туннельного диода в состояние

«1» производится отрицательной полуволновой входного сигнала, а переключение в состояние

«1» — положительной полуволной; и наоборот, подготовка к переключению туннельного диода в состояние «О» производится положительной полуволной, а само переключение из состояния «1» в состояние «О» — отрицательной, поэтому задержка подготовки переключения триггера определяется полупериодом входного сигнала.

Таким образом, моменты подготовки к переключению и само переключение каждого триггера в предлагаемой схеме оказываются привязанными к различным по полярностям полуволнам входного сигнала, а следовательно, разделенными во времени на полпериода входного сигнала. В связи с этим задержки распространения рабочих сигналов от ячейки к ячейке не накладывают ограничений на длительность входного воздействия.

На фиг. 1 дана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — вольтамперная характеристика туннельного диода; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу счетчика.

Кольцевой счетчик (фиг. 1) состоит из трех идентичных ячеек. Переключатели тока на транзисторах 1 и 2, выполняют функции подготовки переключения триггера на туннельном диоде 8.

На каждый туннельный диод подается ток смещения 1А или !в в зависимости от состоя. ния триггера предшествующей ячейки. Когда рабочая точка туннельного диода предшествующей ячейки находится на первой восходя30 щей ветви его вольт-амперной характеристики, 369719 входной транзистор 1 переключателя тока закрыт, и на туннельный диод рассматриваемой ячейки подается ток смещения 1 „ определяемый источником Е„, величиной сопротивления резистора 4 и значением напряжения стабилизации опорного диода 5. Последний служит для сохранения необходимых разностей потенциалов между коллекторами и эмиттерами полупроводниковых триодов. Когда рабочая точка туннельного диода предшествующей ячейки находится на второй восходящей ветви, входной транзистор 1 токового переключателя открывается, на туннельный диод ячейки подается ток смещения 1в, величина которого равна

IÁ — А I„ где 1, — переключаемый транзисторами ток от генератора тока, образованного источником

Е, и резистором б. Величины токов смещения

1А и /в выбираются соответственно ниже I и выше I> — пиковых токов применяемого туннельного диода (фиг. 2) .

Диод может находиться в состоянии «О» или

«1» которые показаны на характеристике.

Транзисторные токовые ключи управляются туннельными диодами, подключенными к базам входных транзисторов. Значение величины E„, выбирается из условия

U,<Е,„< U, для обеспечения срабатывания переключателя тока при изменении состояния соответствующего туннельного диода. Каждый ключ переключает ток в последующую ячейку, когда соответствующий туннельный диод переключается в состояние «1», управляя при этом статической нагрузочной пря мой туннельного диода следующей ячейки, перемещая ее из положения А в положение Б. Входные импульсы тока подаются одновременно на все туннельные диоды через резисторы 7.

Схема работает следующим образом.

В зависимости от полярности входного воздействия ячейки счетчика могут находиться либо в состояниях I, III, V, либо в состояниях

II, III, VI (см. таблицу). В каждом состоянии счетчика в кольце имеется лишь единственная ячейка, подготовленная для включения в состояние «1» (состояние «ОА»), либо подготовНомер состояния счетчика

Полуволна сигнала

1-я ячейка

3-я ячейка

2-я ячейка

II

IV

35 Ч

Ов

Ов

ОА

1А

1А

1Â

1А

1Â

Ов

Ов

ОА

1А

ОА

1А

1А

1в

О, 05

40 Предмет изобретения

Кольцевой счетчик на туннельно-диодных триггерах и транзисторных токовых переключателях, отличающийся тем, что, с целью уст45 ранения критичности к форме и длительности входного сигнала, коллекторы входных транзисторов токовых перекл ю1чателей соединены с катодами опорных диодов, аноды которых соединены с базами входных транзисторов по50 следующих токовых переключателей. ленная для выключения в состояние «О» состояние «1в», поэтому во время действия каждой полуволны входного сигнала в кольце переключается лишь одна ячейка.

5 При воздействии полуволны положительной полярности переключается в состояние «1» та ячейка кольца, которая находится в состоянии

«ОА», при этом в следующей за ней ячейке туннельный диод переводится без переключе10 ния в состояние «1в», подготавливаясь к переключению в состояние «О», которое происходит после поступления следующей полуволпы входного сигнала — полуволна противоположной отрицательной полярности (фиг. 3), при

15 воздействии которой переключается в состояние «О» ячейка, находившаяся в состоянии

«1в». При этом в следующей за ней ячейке туннельный диод переводится без переключения в состояние «ОА», подготавливаясь к пере20 ключению в состояние «1», которое происходит после поступления следующей пол увал ны входного сигнала (полуволна положительной полярности). Периодический входной сигнал меняет состояние триггеров кольца в соответ25 ствии с таблицей.

369719

Ес,,р 7

Гпстпянм — I — Дстсянаиа ячейка дкЫ сигкал

Ячейка

Ячейка

14

1b

Ячейка

1Я Ря

Ь; ",е ";: ° ;,- -,@ 5е

1r

I 2

„1

Фаг. Я