[go: up one dir, main page]

RU2119716C1 - Synchronous flip-flop cell - Google Patents

Synchronous flip-flop cell Download PDF

Info

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
Application number
RU97113164A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97113164A (en
Inventor
Денис Юрьевич Адамов
Василий Васильевич Дерендяев
Юрий Иванович Щетинин
Original Assignee
Денис Юрьевич Адамов
Василий Васильевич Дерендяев
Юрий Иванович Щетинин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Денис Юрьевич Адамов, Василий Васильевич Дерендяев, Юрий Иванович Щетинин filed Critical Денис Юрьевич Адамов
Priority to RU97113164A priority Critical patent/RU2119716C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2119716C1 publication Critical patent/RU2119716C1/en
Publication of RU97113164A publication Critical patent/RU97113164A/en

Links

Images

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: digital microelectronics; emitter-coupled logic integrated circuits. SUBSTANCE: newly introduced in cell are first and second pairs of controlled transistors. Emitters of transistors of main and additional flip-flops are combined. Leads of first and second resistors are connected to plus terminal of voltage supply. Other leads function as direct and inverted sync outputs of cell. Bases of first and second control transistors are combined and function as direct and inverted sync inputs of cell. Combined collectors of first and second transistors of additional flip-flop function as direct output of cell. Combined collectors of third and fourth transistors of additional flip- flop function as inverted output of cell. Input levels of sync signals and output logic levels of data signals of synchronous flip-flop cell are matched which is required for setting up stages of such circuits. EFFECT: reduced number of current supplies, reduced power requirement, improved reliability of circuit. 2 dwg

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 output 6, the base of transistor T 10 of the additional trigger is connected to the base of transistor T 8 of the main trigger and combined with output 5.

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 output 6, respectively, will be matched in levels with the information input signals. It should be noted that the levels of clock signals and infomation signals (both direct and inverse) are offset relative to each other by the magnitude of the emitter-base voltage of the control transistors.

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)

Синхронная триггерная ячейка, содержащая основной и дополнительный триггеры, каждый из которых содержит транзисторы и резисторы, источник тока и резисторы, отличающаяся тем, что в ячейку 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 является 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 - с эмиттером первого управляющего транзистора соответствующей пары управляющих транзисторов, коллекторы третьего и четвертого транзисторов соединены с базой второго транзистора и через соответствующий резистор - 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 его третьего и четвертого транзисторов являются соответственно инверсным выходами ячейки. Synchronous trigger cell containing the primary and secondary triggers, each of which contains transistors and resistors, a current source and resistors, characterized in that the first and second pairs of control transistors are introduced into the cell, the emitters of the transistors of the primary and secondary triggers are combined and connected to the positive terminal of the source current, some conclusions of the first and second resistors are connected to the positive terminal of the power supply source, the other terminal of each of which is combined with collectors of the same name control transistors of pairs and is 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 - with the emitter of the first control transistor of the corresponding pair of control transistors, the collectors of the third and fourth transistors are connected to the base in of the second transistor and through the corresponding resistor - with 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 respectively 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 of the additional trigger, the base the fourth transistor of the additional trigger is connected to the base of the third transistor of the main trigger , the combined collectors of the first and second transistors of the additional trigger are direct, and the combined collectors of its third and fourth transistors are respectively the inverse outputs of the cell.
RU97113164A 1997-07-29 1997-07-29 Synchronous flip-flop cell RU2119716C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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