SU559381A1 - Интегральный динамический элемент - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и Iможет примен тьс  в цифровых вычислительных машинах и устройствах

В современных цифровых вычислительных машинах нар |ду с потенциальными системами элементов широко используютс  динамические или ; импульсные системы элементов.

Основными отличительными признаками динамических систем элементов  вл ютс ; использование импульсного питани  схем и наличие цепей дл  кратковременного хранени  И1в{)ормации.

Существуют динамические системы элементов , использующие различные способы временного хранени  ин|)ормации. Наиболее технологичными  вл ютс  динамические элементы СЗапоминаЮ111йМ конденсатором и на основе регенеративного расширени  1 . Указанные схемы могут бмть выполнены в интегральном исполнении, -. что  вл етс  желательнымусловием дл  каждой системы элементов.

Однако известные схемы имеют большое число подводимых шин тактировани , сложны: тактирующие импульсы, как праЬило , двупол рные, что затрудн ет создание генераторов тактирующих импульсов в интегральном исполнении.

Дл  кратковременного хранени  информации используетс , например, триггер с непосредственными св з ми на многоэмиттерных транзисторах . Однако он не позвол ет выполн ть логические функции, кроме того, требует двупол рных входных импульсов.

Цель изобретени  - обеспечить выполнение логических функций, И, ИЛИ с кратковременным хранением информации.

Это достигаетс  тем, что в интегральном динамическом элементе, содержащем триггер на многоэмиттерных транзисторах с коллектор но-базовыми св з ми, каждый из которых подключен эмиттером к шине тактовых импульсов, остальные эмит- геры транзистора одного из плеч соединены с шинами входных сигналов, а второе плечо содержит средства асимметрии в виде активного сопротивлени ; средства асимметрии выполнены в виде резисто ров, включенных в -чэмиттерные цепи тран аистора, с целью повышени  надежности, эмитггеры |транзистора второго плеча подкпючены к шинам парафазных входных ; сигналов; используемый в качестве сред-i ства асимметрии схемы резистор, включенный в эмиттерную цепь транзистора вт рого триггера, подключен к общей шине; в качестве средства асимметрии -Г,схемы использован транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, база которого соединена с коллектором транзистора второго плеча триггера, с целью получени  дополнительного инвертированного выхода и возможности использовани  во втором плече триггера одноэмиттерного транзистора; в качестве средства асимметрии использован диод, подключенный v одним электродом к коллектору транзистора второго , плеча, а другим электродом - к источнику опорного напр жени , с целью фиксации уровн  выходного сигнала и воз- можности использовани  во втором плече триггера одноэмиттерного транзистора. На фиг. 1 изображен интегральньтй динамический элемент с выходными усилите |ными каскадами на транзисторах, у которого асимметри  в плечи триггеров внесена с помощью дополнительных резисторов , включенных во входные : цепи элемента; на фиг. 2 - интегральный динамический элемент, 1у которого принудительна  установка триггера в нулевое состо ние ос5тцествл етс  с помощью резистора включенного в эми1;тррную цепь транзистора , второго плеча триггера; на фиг. 3интегральный динамический элемент с асимметрией, внесенной в плечи триггера с помощью источника напр жени  и диода фиксаиин; на фиг. 4,- интегральный динамичес - кий элемент, у которого усилительный каскад на транзисторе, включенном по схеме с ОЭ, вносит асимметрию в плечи триггера, шун тиру  переходом Э-Б базу мноГоэмиттер- ного транзистора на шину тактового напр жени , и обеспечивает возможность получени  дополнительного инвертированного выхода. Работа всех перечисленных элементов идентична вследствие выполнени  их на основе триггера с непосредственными св з ми и средствами ассиметрии в плечах , поэтому рассмотрим только элемент , изображенный на фиг. 1. Интегральный динамический элемент содержит пр мые входы 1, 2 и 3 логиЧ1а лого элемента, вход 4 тактирующего напр жени , инверсные входы 5, 6 и 7 логического элеме1 та, дополнительные резисторы 8, 9 .и 10 дл  разбаланса, эмиттеры 11 и 12, подключенные ко входу тактирующего напр жени , многоэмитгерные транзисторы (МЭТ) 13 и 14, обхваченные перекрестными триггерными св з ми, резисторы 15 и 16 коллекторных нагрузок, напр жение 17 источника питани , инверсный выход 18 и пр мой логический выход 19 логического элемента. Устройство работает следующим образом, В работе динамического элемента можно выделить два режима; режим образовани  (записи) логической функции и режим временного хранени  полученной, логической функции. Тактирующее напр жение поступает на вход 4 (на объединенную пару эмиттеров 11 и 12), Информаци  в пр мом коде подаетс  на входы 1, 2, и 3, а в инверсном - на 5, 6 и 7. Установка нового состо ни  триггера происходит при подаче положительного тактирующего импульса напр жени  на эмиттеры 11 и 12, которые закрываютс . Ин- формаци  поступает на входы в парафазном коде. Единица информации кодируетс  вы-соким уровнем сигнала. Пусть на всех пр мых входах высокие . уровни сигнала, тогда многоэмиттерный транзистор 13 закрываетс  по всем эмиттерам (на шине тактировани  высокий уровень), а транзистор 14 открыт, так как на эмиттеры 5, 6 и 7 подаетс  низкий уровень напр жени . Если на все пр мые входы подаетс ) низкий уровень напр жени , то на входы 5, 6 и 7 - высокие уровни (вследствие парафазного входа). При таком сочетании входных сигналов закрыт транзистор 14 по всем эмиттерам и открыт -транзистор 13, Пусть на rf пр мых входах логического элемента низкий уровень напр жени  (где П -i, 2), и, соответственно на т -инверсных входах - низкий уровень (где т3- п при общем числе информационных дов, равном трем). Объединенна  пара эмиттеров отключена от схемы триггера (на шине тактировани  высокий уровень). Вслед-. ствие несимметричности плеч триггера из-за резисторов 8, 9 и 10 создаетс  преимущество у транзистора 13 к открыванию , положительна  обратна  св зь приводит к открыванию транзистора 13 и закрывагшю транзистора 14. При этом на вы ход а 19 реализуетс  логическа  функци  И дл  пр мых входов элемента, на выходе 18 функ-. ци  - И-МЕ дл  высоких уровней инверсных входных сигналов. Тогда по правилу де-Моргана на выходе 19 - функци  ИЛИ НЕ, а на выходе 18 - функци  -ИЛИ дл  низких уровней входных сигналов, т.е. система элементов обладает функциональной полнотой. На выходе 18 реализуетс  логическа  функци  И дл  высоких уровней входных сигналов да входах 1, 2 и 3 На выходе 19 реализуетс  логическа  фун ци  ИЛИ дл  низких уровней входных сиг .налов на входах 5, 6 и 7. После образовани  нового состо ни  тр , гера подаетс  тактирующее напр жение, ра ное О. Обьединенные эмиттеры 11 и 12 шунтируютс  на землю, фиксиру  новое состо ние. При этом остальные эмиттеры транзисторов отключаютс  от схемы триггера . Интегральный динамический элемент, изображенный на .фиг. 2, состоит из одного многоэмиттерного транзистора (МЭТ 2О, одного двуэмиттерного транзистора 21; и коллекторных нагрузок 22 и 23. :Принцип его действи  аналогичен элемен ,ту, изображенному на фиг. 1. Разбаланс внесен резистором 24, соедин ющим один из эмиттеров транзистора 21 с общей шиной (земл ), 25 - инверсный выход элемента, 26 - пр мой выход. Эмиттеры транзисторов обоих плеч триггера соедине с шиной тактирующего напр жени . В интегральном динамическом элементе , изображенном на фиг, 3, разбаланс внесен источником напр жени  фиксации 2 и диодом 28. Интегральный динамический элемент, изображенный на фиг. 4, состоит из триггера на транзисторах с коллекторно-ба:зовыми св з ми и усилительного каскада на транзисторе 29, который выполн ет функцию внесени  разбаланса, а также,слу жит дл  получени  дополнительного инверс ного значени  информации.

Claims (6)

1. Интегральный динамический элемент, содержащий триггер на многоэмиттерных транзисторах с коллекторно-базовыми св Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Филиппов А. Г. Транзисторные ди: намические элементы ЦВМ. Л1.., Советское

радио , 1969.

2.Электроника, 1967, № 4, с. 42. з ми, каждый из которых подключен эмиттером к шине тактовых импульсов, о т личающийс  тем, что, с целью выполнени  логических функций И, ИЛИ, остальные эмиттеры транзистора одного из плеч соединены с шинами входных сигналов , а| второе плечо содержит средства асимметрии в виде активного сопротивлени . 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ощ е е с   тем, что средства асимметрии выполнены в виде резисторов, включенных в эмиттерные цепи транзистора.

3.Устройство по п. п. 1 и 2, о т г личающеес  тем, что, с целью . повышени  надежности, эмиттеры транзистора второго плеча подключены к шинам парафазных входных сигналов.

4.Устройство по п.п. 1 и 2, о т л ичающеес  тем, что используемый в качестве средства асимметрии схемы резистор , включенный в эмиттерную цепь транзистора второго триггера, подключен к общей шине.

5.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с   тем, что в качестве средства асимметрии схемы использован транзистор , включенный по схеме с обшим эмиттером , база которого соединена с коллектором транзистора второго плеча триггера , с целью получени  дополнительного инвертированного выхода и возможности использовани  во втором плече триггера одноэмиттерного транзистора.

6.Устройство по п. 1, отлича ющ е е с   тем, что в качестве средства асимметрии использован диод, подключенный одним электродом к коллектору трак- знстора второго плеча триггера, а другим электродом - к источнику опорного напр жени , с целью фиксации уровн  выходного сигнала и возможности использовани  во втором плече триггера одноэмиттерного транзистора .

18

567

.f

Фиг.2