Патент ссср 403032

 

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.XI 1.1971 (№ 1724040/26-9) М. Кл. Н 03k 3/295 с присоединением заявок ¹ 1724041/26-9 и № 1724042/26-9

Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 19.Х.1973. Б|оллстень № 42

Дата опубликования описания 19.I II.1974

УДК 621.373.544(088.8) Автор изобретения

А. Н. Кармазииский

Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженернофизический институт

НЕСИММЕТРИЧНЫЙ ТРИГГЕР

Несимметричный триггер предназначен для использования в радиоэлектронной аппаратуре для формирования и дискриминации входных сигналов в интегральных схемах на

МДП-транзисторах.

Известны несимметричные триггеры на

МДП-транзисторах, содержащие в каждом плече последовательно включенные инвертирующий и нагрузочпый транзисторы, общий транзистор в цепи истоков инвертирующих транзисторов.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в него введены транзистор обратной связи, входной инвертор, выход которого соединен с затвором нагрузочвого транзистора первого плеча триггера, и реостатный делитель па двух транзисторах, первый из которых соединен стоком с шиной питания, причем второй транзистор реостатного делителя подключен истоком к общей шине, л стоком — к затвору инвертирующего транзистор» первого плеча триггера, в результате сего повьппается быстродействие и стабильность порогов срабатывания и чувствительчость устройств».

Кроме того, исток первого транзистора рсостатного делителя соединен с затвором инвертирующего транзистора первого плеча триггера, а параллельно общему транзистору подключен транзистор обратной связи, затвор которого соединен со стоком ипвертирующего транзистора второго плеча триггера.

Транзистор обратной связи соединен затвором со стоком инвертирующего транзистора второго плеча триггера, а стоком и истоком соответственно — с истоком первого и стоком второго транзисторов реостатного делителя.

Параллельно второму транзистору реостатного делителя подключен транзистор обрат10 ной связи, затвор которого соединен со стоком инвертирующего транзистора первого плечл триггера, подключенного затвором к истоку первого транзистора реостатного делителя.

На чертеже дана схема предллглсмого

15 триггера.

Несимметричный триггер содержит инвсртирующие транзисторы 1 и 2, нагрузочные транзисторы 3 и 4, общий транзистор 5 в цепи источников ипвсртирующих транзисторов, 20 транзистор 6 обратной связи, входной ипвертор 7 и реостат ый делитель нл двуx транзисторах 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

B исходном состоянии транзистор 1 закрыт, 25 а транзисторы 2, 3 открыты. Транзистор 1 з»крыт падением напряжения EI» транзисторах

5 и 6 от тока, протекающего через транзистор 2.

Так как напряжение на стоке транзистора

30 2 невелико, то ток. протекающий через трап60

65 зистор 6, мал и не влияет на запиран Ic транзистора 1.

Напряжение на выходе делителя 8, 9 пропорционально напряжению источника питания

Fi и компенсирует пороговое напряжение транзистора 1. После подачи напряжения на вход инвертора 7 транзистор 3 начинает закрываться, напряжение на стоке транзистора

1 и затворе транзистора 2 понижается, что уменьшает падение напряжения на транзисторе 5 и способствует отпиранию транзистора 1. Одновременно с этим повышается напряжение на стоке транзистора 2, которое передается на затвор транзистора 6, способствуя его отпиранию. При этом уменьшается эквивалентное сопротивление в цепи транзисторов

1 и 2, так как транзисторы 5 и 6 включены параллельно, и уменьшается падение напряжения на них, что способствует еще большему отпиранию транзистора 1.

В результате регенеративного процесса транзистор 1 открывается, а транзистор 2 закрывается. При уменьшении входного напряжения транзисотор 3 открывается, что приводит к росту напряжения на затворе транзистора 2, его отпиранию, увеличению напряжения па истоках транзисторов 1 и 2 и запиранию транзистора 1.

Пусть в исходном состоянии на выходе ипвертора высокий уровень напряжения, транзисторы 3 и 2 открыты, а транзистор 1 закрыт, так как разность потенциалов между его затвором и истоком меньше порогового напряжения. Транзистор 6 закрыт, если напряжение на стоке транзистора 2 мепьше нли равно пороговому, или находится па грани запирания и его внутреннее сопротивление велико, если напряжение на стоке транзистора 2 несколько превышает пороговое напряжение.

С увеличением напряжения на входе инвертора 7 уменьшается напряжение на его выходе, что приводит к увеличению впутрепнего сопротивления транзистора 3, понижению на стоке транзистора 1 напряжения и запиранию транзистора 2. Напряжение на стоке транзистора 2 повышается, что приводит к отпиранию транзистора 6 и росту напряжения на затворе транзистора 1, а напряжение на истоке транзистора 2 понижается, что способствует еще большему отпиранию транзистора 1.

В схеме происходит лавинообразный регенеративный процесс, в результате которого транзистор 2 оказывается закрытым, а транзистор 1 открытым. При уменьшении входного сигнала открывается транзистор 3, напряжение па затворе транзистора 2 повышается, что приводит к его открыванию. При этом падает напряжение на стоке транзистора 2, подзакрывается транзистор 4-, уменьшая напряжение на затворе транзистора 1, одновременно с этим действует и обычная для таких схем обратная связь по току. В результате регенеративного процесса схема возвращается а исходное состояние.

Пусть в исходном состоянии на выходе инвертора 7 высокий уровень напряжения, тогда транзисторы 3 и 2 оказываются открытыми, а транзистор 1 закрытым, так как разность потенциалов между его затвором и истоком меньше порогового напряжения.

Уменьшению напряжения на затворе транзистора 1, которое задается с помощью реостатного делителя напряжения на транзисторах 8 и 9 от источника питания стоковых цепей Е, способствует открытый транзистор 6, включенный параллельно транзистору 9 с затвором, присоединенным к стоку закрытого транзистора 1. С увеличением напряжения на выходе инвертора 7 уменьшается напряжение на его выходе, что приводит к запиранию транзистора 3, уменьшению напряжения ца стоке транзистора 1, росту напряжения на его затворе за счет уменьшения тока, проходящего через транзистор 6, уменьшению «апряжения на истоке транзистора 1 и в конечном счете развитию регенеративпого процесса в схеме, в результате которого транзистор 2 закрывается, а транзистор 1 открывается. Напряжение на стоке транзистора 1 устанавливается близким к нулю, а на стоке транзистора 2 — близким к напряжению питания стоковой цепи Е . Напряжение источника питания цепей затвора Е должно по абсолютной величине быть на величину порогового напряжения больше напряжения источника питания Е>.

При уменьшении напряжения па входе инвертора 7 повышается напряжение на его выходе, транзистор 3 открывается, что приводит к росту напряжения на стоке транзисторов 1, затворах транзисторов 2 и 6. Когда напряжение на стоке транзистора 1 становится равным пороговому напряжению, транзисторы 2 и 6 открываются, в схеме начинает действовать обратная связь по току через сопротивление транзистора 5, кроме того, наблюдается уменьшение напряжения на затворе транзистора 1, так как транзистор 6 шунтирует транзистор 9.

В схеме возникает регенеративный процесс, в результате которого транзистор 1 закрывается, а транзистор 2 открывается, и схема возвращается в исходное состояние.

Включение транзистора 6 обратной связи способствует развитию регенеративного процесса как при прямом, так и при обратном перебросе триггера.

Предмет изобретения

1. Несимметричный триггер на МДП-транзисторах, содержащий в каждом плече последовательно включенные инвертирующий и нагрузочный транзисторы, общий транзистор в цепи истоков инвертирующих транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, стабильности порогов срабатывания и чувствительности, в него вве403032

Составитель В. Стройкин

Техрсд А. Камышникова

Редактор T. Морозова

Корректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова

3":êëç 840/1Г> Изд. ¹ 2046 Tlirt гк 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, jK-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, д. 2

5 дены транзистор обратной связи, входной инвертор, выход которого соединен с затвором нагрузочного транзистора первого плеча триггера, и реостатный делитель Iа двух транзисторах, первый из которых соединен стоком с шиной питания, причем второй транзистор реостатного делителя подключен истоком к общей шине, а стоком — к затвору инвертирующего транзистора первого плеча триггера.

2. Несимметричный триггер по п. 1, отлинаюи ийся тем, что в нем исток первого транзистора реостатного делителя соединен с затвором инвертирующего транзистора первого плеча триггера, а параллельно общему транзистору подключен транзистор обратной связи, затвор которого соединен со стоком инвертирующего транзистора второго плеча триггера.

3. Несимметричный триггер по п. 1, отличающийся тем, что в нем транзистор обратной связи соединен затвором со стоком инвертирующего транзистора второго плеча триггера, а стоком и истоком соответственно — с истоком первого и стоком второго транзисторов реостатного делителя.

l0 4. Несимметричный триггер по п. 1, отличаюи1ийся тем, что в пем параллельно второму транзистору реостатного делителя подключен транзистор обратной связи, затвор которого соединен с0 стоком инвертирующего

15 транзистора первого плеча триггера, подключенного затвором к истоку первого транзистора реостатного делителя.