Реверсивный счетчик на мдп-транзисторах

 

Союз Советских

Социалистических

Республик знауднратаанный комитет сеер аа делам изобретений и аткрьпий (72) Автор изобретения

А..Г. Солод (7I ) Заявитель (54) РЕВЕРСИОННЫЙ СЧЕТЧИК HA МДП-ТРАНЗИСТОРАХ

Изобретение относится к области микроэлек,троники, автоматики, цифровой измерительной и вычислительной техники и может быть использовано в качестве счетного устройства при построении различных счетчиков, преобразователей, Известны триггеры, выполненные на МДПтранзисторах (1) .

Недостаток известных устройств заключается в том, что они не обеспечивают режима пере10 счета.

Известен также квазистатический триггер на

МДП-транзисторах, который обеспечивает режим прямого счета, но не обеспечивает режим реверсивного счета и формирование импульсов переноса прямого и обратного счета на по15 следующие разряды (2) .

Целью изобретения является обеспечение реверсивного счета и формирования импульсов переноса на последующий разряд.

Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее первый инвертор, выход которого подключен ко входу второго инвертора, а вход — к выходу второго инвертора че2 рез первый проходной транзистор, дополнительно введены проходные транзисторы, двухтактный усилитель, содержащий два последовательно включенных между шинами питания транзистора, и формирователи импульсов переноса прямого и обратного счета, каждый из которых содержит последовательно включенные повторяющий и ключевой транзисторы, подключенные соответственно между входной шиной прямого или обратного счета и общей шиной, причем второй проходной транзистор включен между выходом первого инвертора и затворами первого транзистора усилителя и повторяющего транзистора формирователя импульсов переноса прямого счета, третий проходной транзистор включен между выходом второго инвертора и затворами второго транзистора усилителя и ключевого транзистора формирователя импульсов переноса прямого счета и затвором повторяющего транзистора формирователя импульсов переноса обратного счета через четвертый прбходной транзистор, затворы первого, второго, третьего и четвертого проходных транзисторов подключены ко входной шине инверсных сигналов пря3 71 мого и обратного счета пятый и шестой проходные транзисторы включены между выходом усилителя и входом первого инвертора, затвор пятого проходного транзистора подключен ко входной шине прямого счета, а затвор шестого проходного транзистора подключен ко входной шине обратного счета, выход усилителя подклю чен к затвору ключевого транзистора формирователя импульсов переноса обратного счета, между затворами и истоками повторяющих транзисторов формирователей импульсов переноса прямого и обратного счета включены запоминающие конденсаторы, истоки повторяющих транзисторов подключены соответственно к выходным шинам прямого и обратного счета.

На фиг. 1 представлена электрическая принципиальная схема- реверсивного счетчика на

МДП-транзисторах, где выход 1 первого инвертора на транзисторах 2, 3 подключен ко входу второго инвертора на транзисторах 4, 5, а вход — к выходу 6 второго инвертора через прохоДной транзистор 7; 8, 9 — транзисторы двухтактного усилителя, включенные последовательно между шиной питания 10 и общей шиной 11, затвор транзистора 8 подключен к выходу 1 первого инвертора через проходной транзистор 12 и к затвору повторяющего транзистора 13 формирователя импульсов переноса прямого счета, затвор транзистора 9 подключен к выходу 6 второго инвертора через проходной транзистор 14, к затвору ключевого транзистора 15 формирователя импульсов переноса прямого счета и к затвору повторяющего транзистора 16 формирователя импульсов переноса обратного счета через проходной транзистор 17, выход 18 усилителя подключен к затвору ключевого транзистора 19 формирователя импульсов переноса обратного счета и через параллельно включенные проходные транзИсторы 20, 21 — к входу первого инвертора, т. е. к затвору транзистора 2. Транзисторы 13, 15 формирователя импульсов переноса прямого счета последовательно. включены между входной шиной прямого счета 22 и общей шиной 11, а транзисторы 16, 19 формирователя импульсов переноса обратного счета последовательно включены между входной шиной обратного счета 23 и общей шиной 11. Исток транзистора 13 и сток, транзистора 15 подключены к выходной шине прямого счета 24 и через запоминающий конденсатор 25 — к затвору транзистора 13.

Исток транзистора 16 и сток транзистора 19 подключены к выходной шине обратного счета

26 и через запоминающий конденсатор 27— к затвору транзистора 16. Затворы проходных транзисторов 7, 12, 14, 17 подключены ко входной шине инверсных сигналов прямого и обратного счета 28, затвор проходного транзис15

1690 4 тора 20 подключен к шине 22, а затвор транзистора 21 — к шине 23.

На фиг. 2 представлены временные диаграммы, поясняющие работу устройства, 5 где 0, — входные импульсы прямого счета, U — входные импульсы обратного счета, Оз — входные инверсные сигналы прямого и обратного счета, Оч — напряжение на выходе первого инlo вертора, 0 — напряжение на выходе второго инвертора, Оа — напряжение на выходе двухтактного усилителя, U> — импульсы переноса прямого счета, U8 — импульсы переноса обратного счета, Устройство работает следующим образом.

Пусть в начальный момент, когда нет счетных импульсов прямого и обратного счета на шинах 22, 23, 28, на выходе 1 первого инвер30 тора установится высокий отрицательный потенциал 04, а следовательно, на выходе 6 второго инвертора — потенциал близкий к нулю, который через открытый проходной транзистор 7 будет поддерживать транзистор 2 в закрытом состоянии. Так как в это время на шине 28 высокий отрицательный потенциал О,, то через открытый транзистор 12 на затворах транзисторов 8 и 13 устанавливается высокий отрицательный потенциал с выхода 1 первого инвертора.

На шине 22 потенциал близкий к нулю, поэтому запоминающий конденсатор 25 заряжается через открытый транзистор 13. На затворах транзисторов 9, 15 и 16 устанавливаются потен35 циал близкий к нулю с выхода 6 второго инвертора через открытые проходные транзисторы 14 и 17; ключевые транзисторы 9 и 15 закрыты, закрыт также транзистор 16, на выходе 18 устанавливается высокий отрицательный потенци4О ал 06, который открывает транзистор 19. Конденсатор 27 разряжается. Когда потенциал на шине 28 становится близким к нулю, закрываются проходные транзисторы 7, 14 и 12, вышеописанное состояние устройства сохраняется.

С приходом входного импульса прямого счета

45 на шину 22 открывается проходной транзистор 20, высокий отрицательный потенциал с выхода 18 двухтактного усилителя поступает на вход первого инвертора. Вследствие этого . меняется состояние на выходах инверторов, на

so выходе 1 первого инвертора установится потенциал близкий к нулю, а на выходе 6 второго инвертора — высокий отрицательный потенциал.

Импульс прямого счета через открытый повто55 ряющий транзистор 13 поступает на выходную шину прямого счета 24, После окончания им- пульса прямого счета через проходные транзисторы 12, 14 на затворах транзисторов 8 и 13 установится низкий отрицательный потенциал, 45

Реверсионный счетчик на МДП-транзисторах, содержащий первый инвертор, выход которого подключен ко входу второго инвертора, а вход — к выходу второго инвертора через пер5 7 на затворах 9 и 15 транзисторов — высокий отрицательный потенциал, запоминающий конденсатор 25 разрядится через открытые транзисторы 15, 12 и 2, С приходом следующего импульса прямого счета на затворе транзистора 2 установится низкий отрицательный потенциал через проходной транзистор 20 и изменится состояние инверторов — HR выходе 1 первого инвертора установится высокий отрицательный потенциал, а на выходе 6 второго инвертора — низкий, т, е. установится первоначальное состояние. На выходной шине прямого счета 24 импульс будет отсутствовать, После окончания второго импульса прямого счета процесс будет повторяться. Инверторы будут изменять свое состояние с приходом каждого импульса прямого счета, а на выходной шине 24 будут формироваться импульсы при переходе первого инвертора в состояние логического нуля, а второго — в состояние логической единицы.

Работа устройства при поступлении входных импульсов обратного счета на шину 23 анало. гична, за исключением того, что импульсы переноса будут формироваться нэ выходной шине обратного счета 26 при переходе первого инвертора в состояние логической единицы, а второго — в состояние логического нуля и состояние инверторов изменяется с помощью проходного транзистора 21, а заряд и разряд за-. поминающего конденсатора 27 происходит через транзисторы 19, 5, 14 и 17.

Таким образом, устройство обеспечивает деление на два входных импульсов как прямого, так и обратного счета и формирует импульсы переноса прямого и обратного счета. При построении многоразрядных пересчетных устройств выходные шины прямого и обратного счета предыдущего разряда подключаются соответственно ко входным шинам прямого и обратного счета последующего разряда. формула изобретения

11690 6 вый проходной транзистор, отл ич а ющи йся тем, что, с целыа обеспечения реверсивного счета и формирования импульсов переноса на последующий разряд, в него дополнительно

5 введены проходные транзисторы, двухтактный усилитель, содержащий два последовательно включенных между шинамн питания транзистора, и формирователи импульсов переноса прямого и обратного счета, каждый из которых содержит последовательно включенные повторяющий и ключевой транзисторы, подключенные соответственно между входной шиной прямого или обратного счета и общей шиной, причем второй проходной транзистор включен между выходом первого инвертора и затворами первого транзистора усилителя и повторяющего транзистора формирователя импульсов переноса прямого счета, третий проходной транзистор включен между выходом второго инвертора и затворами второго транзистора усилителя и ключевого транзистора формирователя импульсов переноса прямого счета и затвором повторяющего транзистора формирователя импульсов переноса обратного счета через четвертый проходной транзистор, затворы первого, второго, третьего и четвертого проходных транзисторов подключены ко входной шине инверсных сигналов прямого и обратного счета, пятый и шестой проходные транзисторы включе3р ны между выходом усилителя и входом первого инвертора, затвор пятого проходного транзистора подключен ко входной шине прямого счетта, а затвор шестого проходного транзистора подключен ко входной шине обратного счета, gc выход усилителя подключен к затвору ключевого транзистора формирователя импульсов переноса обратного счета, между затворами и истоками пОвторяюшнх транзисторов формирователей импульсов переноса прямого и обратного

4О счета включены запоминающие конденсаторы, истоки повторяющих транзисторов подключены соответственно к выходным шинам прямого и обратного счета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США 11О 3832573, кл. 307 — 279, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР У 406298, кл. Н 03 К 3/286, 1974.

ЦНИИПИ Заказ 9026/42 Тираж 995 Подписное

3 Ф

Филиал ППП "Патент", . r. Ужгород, ул. Проектная, 4