RU2119716C1 - Synchronous flip-flop cell - Google Patents
Synchronous flip-flop cell Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119716C1 RU2119716C1 RU97113164A RU97113164A RU2119716C1 RU 2119716 C1 RU2119716 C1 RU 2119716C1 RU 97113164 A RU97113164 A RU 97113164A RU 97113164 A RU97113164 A RU 97113164A RU 2119716 C1 RU2119716 C1 RU 2119716C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistors
- cell
- combined
- transistor
- direct
- Prior art date
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 2
- 101100368149 Mus musculus Sync gene Proteins 0.000 abstract 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
Description
Предложение относится к цифровой микроэлектронике, в частности к устройствам импульсной техники на биполярных транзисторах, и может быть использовано в цифровых микросхемах, построенных на элементах эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ). The proposal relates to digital microelectronics, in particular to devices of pulsed technology with bipolar transistors, and can be used in digital microcircuits built on elements of emitter-coupled logic (ESL).
Известны синхронные триггерные ячейки, целью которых является уменьшение вероятности появления ошибочных состояний, передаваемых от одной пары транзисторов с перекрестными связями на другую пару транзисторов. Эти пары приводятся в действие поочередно переключаемым источником тока. Они соединены в кольцевую структуру транзисторами передачи данных, которые управляются теми же выходными сигналами источника тока. (EP, заявка 0153788, А1, кл. H 03 K 23/52, 1986). Synchronous trigger cells are known whose purpose is to reduce the likelihood of error states being transmitted from one pair of transistors with cross-connections to another pair of transistors. These pairs are driven by an alternately switched current source. They are connected into a ring structure by data transistors, which are controlled by the same output signals of the current source. (EP, application 0153788, A1, CL H 03 K 23/52, 1986).
При соединении указанной схемы в каскады выходные логические уровни каждой предыдущей ячейки и входные уровни синхросигналов последующей ячейки не согласованы между собой, что затрудняет их соединение в каскады, например, при работе в счетном режиме. When this circuit is connected in cascades, the output logic levels of each previous cell and the input clock levels of the subsequent cell are not consistent with each other, which makes it difficult to connect them to cascades, for example, when operating in counting mode.
Для согласования уровней используют дополнительные элементы, такие как эмиттерные повторители или переключатели токов. Такие элементы требуют дополнительных источников тока и подачи дополнительной электрической мощности. To match the levels, additional elements are used, such as emitter followers or current switches. Such elements require additional current sources and supply of additional electric power.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленной является синхронная триггерная ячейка, содержащая основной и дополнительный триггеры, каждый из которых содержит транзисторы и резисторы, источник тока, резисторы (JP, заявка 60-38055, А, кл. H 03 K 23/50, 1985). Closest to the technical nature of the claimed is a synchronous trigger cell containing the primary and secondary triggers, each of which contains transistors and resistors, a current source, resistors (JP, application 60-38055, A, class H 03 K 23/50, 1985 )
Известная схема сложна конструктивно, при необходимости построения каскада схем для согласования входных и выходных уровней ей требуется дополнительный переключатель тока с дополнительным источником тока. The known circuit is structurally complex, if it is necessary to build a cascade of circuits for matching input and output levels, it requires an additional current switch with an additional current source.
Техническим результатом предложения является обеспечение согласования входных уровней синхросигналов и выходных логических уровней синхронной триггерной ячейки, что необходимо при построении каскадов из подобных схем, при этом сокращается число источников тока и потребление мощности. The technical result of the proposal is to ensure coordination of the input levels of the clock signals and the output logic levels of the synchronous trigger cell, which is necessary when constructing cascades from such circuits, while reducing the number of current sources and power consumption.
Предложенная синхронная триггерная ячейка содержит по сравнению с прототипом меньшее число элементов, что в целом повышает надежность работы. The proposed synchronous trigger cell contains, in comparison with the prototype, a smaller number of elements, which generally increases the reliability of the work.
Технический результат достигается тем, что в синхронную триггерную ячейку, содержащую основной и дополнительный триггеры, каждый из которых содержит транзисторы и резисторы, источник тока и резисторы, введены первая и вторая пары управляющих транзисторов, эмиттеры транзисторов основного и дополнительного триггеров объединены и подключены к положительной клемме источника тока, одни выводы первого и второго резисторов подключены к положительной клемме источника питающего напряжения, другой вывод каждого из которых объединен с коллекторами одноименных управляющих транзисторов пар и являются соответственно прямым и инверсным синхровыходами ячейки, базы первого и второго управляющих транзисторов каждой пары объединены и являются соответственно прямым и инверсным синхровходами ячейки, в каждом из триггеров коллекторы первого и второго транзисторов соединены с базой третьего транзистора и через соответствующий резистор соединены с эмиттером первого управляющего транзистора соответствующей пары управляющих транзисторов, коллекторы третьего и четвертого транзисторов соединены с базой второго транзистора и через соответствующий резистор соединены с эмиттером второго управляющего транзистора соответствующей пары управляющих транзисторов, базы первого и четвертого транзисторов основного триггера являются соответственно прямым и инверсным информационными входами ячейки, объединенные коллекторы третьего и четвертого транзисторов основного триггера соединены с базой первого транзистора дополнительного триггера, база четвертого транзистора дополнительного триггера соединена с базой третьего транзистора основного триггера, объединенные коллекторы первого и второго транзисторов дополнительного триггера являются прямым, а объединенные коллекторы третьего и четвертого транзисторов дополнительного триггера являются соответственно инверсным выходами ячейки. The technical result is achieved by the fact that in the synchronous trigger cell containing the primary and secondary triggers, each of which contains transistors and resistors, a current source and resistors, the first and second pairs of control transistors are introduced, the emitters of the transistors of the primary and secondary triggers are combined and connected to the positive terminal a current source, one of the terminals of the first and second resistors is connected to the positive terminal of the power supply, the other terminal of each of which is combined with the collector The switches of the same name control transistors of the pair are respectively the direct and inverse clock outputs of the cell, the bases of the first and second control transistors of each pair are combined and are respectively the direct and inverse clock inputs of the cell, in each of the triggers the collectors of the first and second transistors are connected to the base of the third transistor and through the corresponding resistor connected to the emitter of the first control transistor of the corresponding pair of control transistors, the collectors of the third and fourth transistor the ditches are connected to the base of the second transistor and connected through the corresponding resistor to the emitter of the second control transistor of the corresponding pair of control transistors, the bases of the first and fourth transistors of the main trigger are the direct and inverse information inputs of the cell, the combined collectors of the third and fourth transistors of the main trigger are connected to the base of the first transistor additional trigger, the base of the fourth transistor of the additional trigger is connected to the base of the third o transistors of the main trigger, the combined collectors of the first and second transistors of the additional trigger are direct, and the combined collectors of the third and fourth transistors of the additional trigger are respectively the inverse outputs of the cell.
На фиг. 1 показана принципиальная схема предложенной синхронной триггерной ячейки, на фиг. 2 приведен вариант использования указанной ячейки в составе делителя частоты. In FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed synchronous trigger cell, FIG. Figure 2 shows the use of the indicated cell in the frequency divider.
Предложенная синхронная триггерная ячейка содержит основной триггер, состоящий из четырех транзисторов T5-T8 и резисторов R3 и R4 и дополнительного триггера, состоящего из транзисторов T9 - T12 и резисторов R5 и R6.The proposed synchronous trigger cell contains a main trigger, consisting of four transistors T 5 -T 8 and resistors R 3 and R 4 and an additional trigger, consisting of transistors T 9 - T 12 and resistors R 5 and R 6 .
Определения "основной и дополнительный триггеры" являются в принципе условными и указывают лишь на то, чот основной триггер является ведущим, на него подают информационные сигналы, а дополнительный - ведомым, он запускается основным триггером. Однако термины "основной и дополнительный триггеры" являются общепринятыми в данной области техники, поэтому для простоты описания работы оставлена общепринятая терминология. The definitions of "primary and secondary triggers" are conditional in principle and indicate only that the primary trigger is the master, information signals are supplied to it, and the secondary trigger, it is triggered by the primary trigger. However, the terms "primary and secondary triggers" are generally accepted in the art, therefore, for ease of description of the work, generally accepted terminology is left.
Ячейка, кроме того, содержит две пары управляющих транзисторов T1 и T2; T3 и T4, первый R1 и второй R2 резисторы и источник тока 9, отрицательная клемма источника питающего напряжения обозначена - En, его положительная клемма +En, прямой 1 и инверсный 2 синхровходы ячейки, прямой 3 и инверсный 4 информационные входы ячейки, прямой 5 и инверсный 6 информационные выходы ячейки, прямой 7 и инверсный 8 синхровыходы ячейки, положительная клемма источника 9 тока обозначена на чертеже символом "+".The cell also contains two pairs of control transistors T 1 and T 2 ; T 3 and T 4 , the first R 1 and second R 2 resistors and current source 9, the negative terminal of the supply voltage is indicated - E n , its positive terminal + E n , direct 1 and inverse 2 clock inputs of the cell, direct 3 and inverse 4 information cell inputs, direct 5 and inverse 6 information outputs of the cell, direct 7 and inverse 8 clock outputs of the cell, the positive terminal of the current source 9 is indicated by the symbol "+" in the drawing.
Для простоты описания триггеров триггерной ячейки T5, T6, T7 и T8 транзисторам основного триггера присвоены наименования соответственно первого, второго, третьего и четвертого транзисторов. T9, T10, T11 и T12 транзисторам дополнительного триггера присвоены наименования первого, второго, третьего и четвертого транзисторов дополнительного триггера. Управляющие транзисторы T1 и T3 первой и второй пар управляющих транзисторов имеют наименования "первые управляющие транзисторы соответственно первой и второй пар", T2 и T4 - "вторые управляющие транзисторы соответственно первой и второй пар управляющих транзисторов". Во втором варианте выполнения (фиг. 2) для случая использования схемы как делителя частоты вход 3 ячейки объединен с выходом 6, база транзистора T10 дополнительного триггера соединена с базой транзистора T8 основного триггера и объединена с выходом 5.For simplicity of description of triggers of a trigger cell T 5 , T 6 , T 7 and T 8, the transistors of the main trigger are assigned the names of the first, second, third and fourth transistors, respectively. T 9 , T 10 , T 11 and T 12 transistors of the additional trigger are assigned the names of the first, second, third and fourth transistors of the additional trigger. The control transistors T 1 and T 3 of the first and second pairs of control transistors are called "first control transistors of the first and second pairs, respectively", T 2 and T 4 are "second control transistors of the first and second pairs of control transistors, respectively." In the second embodiment (Fig. 2) for the case of using the circuit as a frequency divider, the input 3 of the cell is combined with
Устройство работает следующим образом (фиг. 1). The device operates as follows (Fig. 1).
При подаче прямого синхросигнала на вход 1 синхронной триггерной ячейки (база управляющих транзисторов T1 и T2 первой пары) и инверсного синхросигнала на вход 2 (базы управляющих транзисторов T3 и T4 второй пары) формируется разное напряжение смещения на основном (T5 - T8) и дополнительном (T9 - T12) триггерах.When a direct clock signal is input to input 1 of a synchronous trigger cell (base of control transistors T 1 and T 2 of the first pair) and an inverse clock signal to input 2 (base of control transistors T 3 and T 4 of the second pair), a different bias voltage is generated on the main one (T 5 - T 8 ) and optional (T 9 - T 12 ) triggers.
При этом на информационные входы ячейки 3 и 4 поступают информационные сигналы для последующего преобразования их схемой. Указанные сигналы передаются от основного триггера через дополнительный на выходы ячейки путем формирования напряжения смещения на эмиттерах управляющих транзисторов пар T1, T2 и T3, T4, связанных соответственно транзистор T1 через резистор R3, транзистор T2 через резистор R4, транзистор T3 через резистор R5, транзистор T4 через резистор R6 с объединенными коллекторами соответствующих транзисторов основного и дополнительного триггеров. Напряжение смещения на эмиттерах T1-T4 формируют путем подачи как указано выше прямого и инверсного синхросигнала на вход 1 и вход 2 ячейки соответственно, при этом коллекторы управляющих транзисторов T1 и T3 подключены к положительной клемме источника тока +En через резистор R1, а коллекторы управляющих транзисторов T2 и T4 - через резистор R2.At the same time, information signals are supplied to the information inputs of cells 3 and 4 for subsequent conversion by their circuit. These signals are transmitted from the main trigger through an additional to the cell outputs by generating a bias voltage on the emitters of the control transistors of pairs T 1 , T 2 and T 3 , T 4 , respectively connected transistor T 1 through resistor R 3 , transistor T 2 through resistor R 4 , transistor T 3 through resistor R 5 , transistor T 4 through resistor R 6 with the combined collectors of the respective transistors of the primary and secondary triggers. The bias voltage on the emitters T 1 -T 4 is formed by applying a direct and inverse clock signal to input 1 and input 2 of the cell, as described above, while the collectors of the control transistors T 1 and T 3 are connected to the positive terminal of the current source + E n through the resistor R 1 , and the collectors of the control transistors T 2 and T 4 through the resistor R 2 .
На каждом такте работы переключение основного триггера (T5-T8) инициирует переключение дополнительного триггера (T9- T12), при этом, поскольку выходные информационные сигналы, снимаемые с коллекторов транзисторов T10 и T12 дополнительного триггера, управляются эмиттером управляющего транзистора T3 через резистор R5 или по цепи, управляемой эмиттером управляющего транзистора T4 через резистор R6, то выходные информационные сигналы по выходу 5 и по выходу 6 соответственно будут согласованы по уровням с информационными входными сигналами. Следует отметить, что уровни синхросигналов и инфомационных сигналов (как прямые, так и инверсные) смещены относительно друг друга на величину напряжения эмиттер-база управляющих транзисторов.At each operation cycle, switching the main trigger (T 5 -T 8 ) initiates the switching of the additional trigger (T 9 - T 12 ), while since the output information signals taken from the collectors of the transistors T 10 and T 12 of the additional trigger are controlled by the emitter of the control transistor T 3 through a resistor R 5 or through a circuit controlled by an emitter of a control transistor T 4 through a resistor R 6 , then the output information signals at output 5 and
При использовании предложенной ячейки в качестве делителя частоты (фиг. 2) база транзистора T5 основного триггера соединена с выходом σ ячейки, база транзистора T8 соединена с выходом 5 ячейки и схема начинает работать как счетная с согласованными выходами, при этом подключая аналогичные ячейки в цепь по синхровыходам с синхровходами последующей ячейки, а по информационным выходам с ее информационными входами можно формировать цепи делителя частоты с заданной мощностью потребления.When using the proposed cell as a frequency divider (Fig. 2), the base of the transistor T 5 of the main trigger is connected to the output σ of the cell, the base of the transistor T 8 is connected to the output 5 of the cell and the circuit starts working as a counter with matched outputs, while connecting similar cells to a circuit along the sync outputs with sync inputs of the next cell, and circuits of the frequency divider with a given power consumption can be formed along the information outputs with its information inputs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97113164A RU2119716C1 (en) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | Synchronous flip-flop cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97113164A RU2119716C1 (en) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | Synchronous flip-flop cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2119716C1 true RU2119716C1 (en) | 1998-09-27 |
| RU97113164A RU97113164A (en) | 1999-01-27 |
Family
ID=20195881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97113164A RU2119716C1 (en) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | Synchronous flip-flop cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2119716C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2514789C1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Rs flip-flop with multidigit internal signal presentation |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4200811A (en) * | 1978-05-11 | 1980-04-29 | Rca Corporation | Frequency divider circuit |
| EP0153788A1 (en) * | 1984-02-24 | 1985-09-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Frequency divider circuit arrangement |
-
1997
- 1997-07-29 RU RU97113164A patent/RU2119716C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4200811A (en) * | 1978-05-11 | 1980-04-29 | Rca Corporation | Frequency divider circuit |
| EP0153788A1 (en) * | 1984-02-24 | 1985-09-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Frequency divider circuit arrangement |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2514789C1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Rs flip-flop with multidigit internal signal presentation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4560888A (en) | High-speed ECL synchronous logic circuit with an input logic circuit | |
| US3824447A (en) | Booster circuit | |
| US3446989A (en) | Multiple level logic circuitry | |
| US4395774A (en) | Low power CMOS frequency divider | |
| US3740660A (en) | Multiple phase clock generator circuit with control circuit | |
| JP3601961B2 (en) | Dual modulus prescaler | |
| US4115706A (en) | Integrated circuit having one-input terminal with selectively varying input levels | |
| US3855484A (en) | Electronic circuit arrangement | |
| US4160173A (en) | Logic circuit with two pairs of cross-coupled nand/nor gates | |
| US3735277A (en) | Multiple phase clock generator circuit | |
| US3963946A (en) | Driver circuit for step motor | |
| RU2119716C1 (en) | Synchronous flip-flop cell | |
| US3241033A (en) | Multiphase wave generator utilizing bistable circuits and logic means | |
| RU7566U1 (en) | SYNCHRONOUS TRIGGER CELL | |
| US4601049A (en) | Integrable semiconductor circuit for a frequency divider | |
| US3134026A (en) | Multi-collector transistor forming bistable circuit | |
| US4293780A (en) | Digital integrated semiconductor circuit | |
| US3801827A (en) | Multiple-phase control signal generator | |
| US4371794A (en) | Monolithic integrated circuit | |
| SU1027802A1 (en) | D-flip flop | |
| US4380705A (en) | Digital semiconductor circuit | |
| WO1986003078A1 (en) | Logic circuit with frequency divider application | |
| SU744925A1 (en) | Multi-phase multivibrator | |
| SU822370A1 (en) | Dynamic logic element | |
| US3733496A (en) | Variable modulo n scs type counter |