DE2360526C3 - Monolithisch integrierbare Flipflop-Schaltung - Google Patents

Monolithisch integrierbare Flipflop-Schaltung

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Description

Schalttransistor 7*11 bzw. 712 und den Steuertransistor 721 bzw. 722 enthält, deren Kollektoren miteinander und deren Emitter ebenfalls miteinander verbunden sind. Die parallelgeschalteteten Kollektoren sind über den jeweiligen Arbeitswiderstand Al, Λ2 mit dem spannungsführenden Pol + der Betriebsspannungsquelle Ub verbunden, während die parallelgeschalteten Emitter an Bezugspotential angeschlossen sind. Diese Konfiguration, also eine Flipflop-Hälfte, stellt eine NOR-Schaltung dar, wobei die Basen von Steuertransistor und Schalttransistor als die beiden Eingänge der NOR-Stufe dienen, während der Ausgang von den parallelgeschalteten Kollektoren gebildet wird.
Die Schalttransistorbasis der einen Flipflop-Hälfte ist an den paralieigeschaiteten Kollektoren der anderen Flipflop-Hälfte angeschlossen. Die beiden zu den Schalt- und Steuertransistoren komplementären Hilfstransistoren 7"31, 732 dienen zur Erreichung des sicheren Umschaltens vom einen in den anderen Schaltzustand der Flipflop-Schaltung. Jeder Hilfstransistor 731, T32 ist mit seinem Kollektor an der Basis des zugehörigen Steuertransistors 721, 722 und mit seinem Emitter am Kollektor des zugehörigen Schalttransistors 711, 712 angeschlossen, während seine Basis, wie bereits erwähnt, an Bezugspotential liegt.
Die Steuertransistoren 721, Γ22 haben jeweils den Zusatzkollektor Ki, K 2, der mit der Basis des Steuertransistors T22, T2\ der anderen Flipflop-Hälfte direkt verbunden ist, d. h. der Zusatzkollektor K 1 des Steuertransistors 7"21 ist mit der Basis des Steuertransistors 7*22 und der Zusatzkollektor K 2 des Steuertransistors 722 mit der Basis des Steuertransistors T21 direkt verbunden.
Anstatt wie bei den älteren Vorschlägen die Eingangssignale über Kapazitäten den Basen der Steuertransistoren zuzuführen, ist nun beim Ausführungsbeispiel der F i g. 1 in erfindungsgemäßer Weise jeweils ein zu den Schalt- und Steuertransistoren komplementärer Eingangstransistor 7*81, 7*82 vorgesehen, dessen Basis an Bezugspotential liegt, dessen Kollektor mit der Basis des Steuertransistors 721, Γ22 sowie mit den weiteren dort angeschlossenen Schaltungsteilen verbunden ist und dessen Emitter zu der entsprechenden Eingangsklemme 51, S 2 führt.
In F i g. 2 ist eine der F i g. 1 entsprechende Anordnung gezeigt, bei der allerdings die ohmschen Widerstände Al, R2 durch Konstantstromquellen ersetzt sind. Diese werden von den zu den Schalt- und Steuertransistoren komplementären Transistoren Γ91, 7*92 gebildet, deren Emitter gegebenenfalls über einen Widerstand R 6 am spannungsführen Pol + der Betriebsspannungsquelle iisund deren Basis an Bezugspotential angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors Γ91 führt zu der Basis des Schalttransistors 712, zu den Kollektoren der Transistoren TU, T2\ sowie zum Emitter des Hilfstransistors 7*31, während der Kollektor des Transistor 792 zu der Basis des Schalttransistors TU, zu den Kollektoren der Transistoren T12, 7*22 und zum Emitter des Hilfstransistors Γ32 führt Die übrigen Einzelheiten der Fig.2 entsprechen denen der Fig. 1, so daß auf deren Beschreibung verwiesen werden kann.
In Fig.3 ist eine Weiterbildung der Erfindung gezeigt, die darin besteht, daß die Hflfstransistoren T31, 7*32 jeweils den Hilfskollektor K V, ΚΎ aufweisen, der jeweils am Zusatzkollektor Ki, K 2 des Steuertransistors derselben Flipflop-Hälfte und den damit verbundenen Schaltungsteilen angeschlossen ist
In F i g. 3 ist ferner gezeigt, daß die komplementären Transistoren 791, 7*92 nach Fig. 2, die die Konstantstromquellen bilden, durch einen Multikollektor-Transistor Γ9 ersetzt werden können, der in Fig.3 zwei
', Kollektoren aufweist. Werden mehrere der erfindungsgemäßen Flipflop-Stufen zu einem Zähler oder Schieberegister hintereinandergeschaltet, so können sämtliche Transistoren 7*91, Γ92 der Flipflop-Stufen zu diesem Multikollektor-Transistor 79 zusammengefaßt werden.
κι In F i g. 3 ist ferner gezeigt, daß die Transistoren 781, 782 nach den F i g. 1 und 2 zu einem Doppelkollektor-Transistor 78 zusammengefaßt werden können, wenn die erfindungsgemäße Flipflop-Schaltung beispielsweise als Stufe eines binären Frequenzteilers verwendet
is werden soll. Hierbei wird bekanntlich jede Frequenzteilerstufe von dem Ausgangssignal der vorangehenden Stufe über den in F i g. 3 gezeigten Eingang 5 angesteuert. Diese Zusammenfassung der Eingangstransistoren 781, 782 ist auch bei den Anordnungen
2(i nach den F i g. 1 und 2 möglich.
Die Hilfskollektoren Ki', K 2' der Zusatztransistoren 731, 732 sind so anzuordnen, wie es in Fig.4 gezeigt ist. Die F i g. 4 zeigt den Grundriß des Halbleiterkörpers eines solchen Zusatztransistors mit der Basiszone B, deren Rand in Fig.4 quadratisch gezeigt ist, der rechteckförmigen Emitterzone E, der rechteckförmigen Kollektorzone K und der streifenförmigen Hilfskollektorzone K'. Diese liegt also flächenmäßig zwischen der Emitter- und der Kollektorzone, wobei die Abstände zu diesen Zonen derart zu wählen sind, daß der Stromfluß zwischen Emitter- und Kollektorzone nicht wesentlich beeinflußt wird, wenn an der streifenförmigen Hilfskollektorzone dasselbe Potential wie an der Emitterzone liegt, der Stromfluß zwischen Emitter- und Kollektorzone dagegen jedoch verhindert wird, wenn ihr Potential negativ gegen die Emitterzone ist Mittels der Hilfskollektoren der Hilfstransistoren kann eine wesentliche Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Flipflop-Schaltungen erreicht werden.
in Fig.5 ist eine vorteilhafte Anordnung der einzelnen Zonen der erfindungsgemäßen Flipflop-Schaltung gezeigt, wenn sie als monolithisch integrierte Schaltung ausgeführt wird. Das große äußere Rechteck gibt die Begrenzung derjenigen Zone D an, die mit Bezugspotential verbunden ist und die, je nachdem welcher Transistor realisiert ist, entweder als gemeinsame Basiszone der pnp- oder als gemeinsame Emitterzone der npn-Transistoren dient und somit η-leitend ist In der Mitte der gemeinsamen Zone £>ist die rechteckförmige gemeinsame Emitterzone £9 der Konstantstromtransistoren 791 und 792 angeordnet Rechts und links neben der Emitterzone £9 sind die Basiszonen der Transistoren 711, 712 angeordnet, wobei der Abstand zur Emitterzone E9 so gewählt ist, daß sich ein lateraler pnp-Transistor über den Zwischenraum hinweg ausbilden kann. Dadurch werden die Transistoren 791, 792 der Konstantstromquellen realisiert, die in F i g. 5 durch Pfeile angedeutet sind. Innerhalb der Basiszone der
bo Transistoren 711, 712 ist ein kleines Quadrat gezeigt das die zugehörige Kollektorzone darstellt
Rechts neben der Basiszone des Transistors 711 und links neben der Basiszone des Transistors 712, also entlang derjenigen Längsseite, die nicht der Emitterzo-
f,-. ne £9 gegenüberliegt, sind die Basiszonen dei Transistoren 722, 721 angeordnet, und zwar wiederum mit einem solchen Abstand zur benachbarten Basiszone der Transistoren 711, 712, daß über den Zwischenraunr
hinweg sich ein lateraler pnp-Transistor ausbildet, mit dem die Hilfstransistoren 731, 732 realisiert sind.
Die Basiszonen der Steuertransistoren 722, T21 sind in F i g. 5 mit einer etwas größeren Längsabrnessung gezeigt als die Basiszonen der Schalttransistoren 7"1I, Γ12, da innerhalb von ihnen ja die beiden Kollektorzonen der Steuertransistoren Γ22, 721 unterzubringen sind. Diese sind wiederum als kleine Quadrate gezeigt.
Rechts neben der Längsseite der Basiszone des Steuertransistors 722 und links neben der Längsseite der Basiszone des Steuertransistors Γ21 sind noch die Emitterzonen £82, £81 der Eingangstransistoren 7"82, 781 angeordnet, und zwar wiederum mit einem solchen Abstand zu den Basiszonen der Steuertransistoren 722,
721, daß sich über den von ihnen gebildeten Zwischenraum die lateralen pnp-Eingangstransistoren 782, 781 bilden.
Die einzelnen Basis- und Kollektorzonen sind in der vom Schaltbild der F i g. 1 her vorgeschriebenen Art und Weise durch leitende Verbindungen aneinander angeschlossen. Es ist hervorzuheben, daß die Anordnung der einzelnen Zonen so gewählt ist, daß links und rechts der Emitterzone £9 jeweils eine Flipflop-Hälfte angeordnet ist, jedoch mit der Ausnahme, daß der im Schaltbild nach Fig. 1 zur einen Flipflop-Hälfte gehörende Steuertransistor und der zu dieser Flipflop-Hälfte gehörende Eingangstransistor nach F i g. 5 in der anderen Flipflop-Hälfte angeordnet sind, d. h. also, daß beispielsweise der in F i g. 1 in der linken Flipflop-Hälfte angeordnete Steuertransistor 721 und der in dieser Hälfte liegende Eingangstransistor 781 nach Fig.5 in der linken Hälfte angeordnet sind, wo sie zusammen mit den nach F i g. 1 in der rechten Hälfte angeordneten Transistoren 712, 732, 792 liegen. Durch diese Zuordnung der Steuer- und Eingangstransistoren in der jeweils anderen Flipflop-Hälfte ergibt sich eine besonders einfache geometrische Anordnung der einzelnen Zonen.
Ferner sei hervorgehoben, daß die jeweils mit ihren Längsseiten nebeneinander angeordneten und als Rechtecke gezeichneten Zonen als Basiszonen von npn-Transistoren sämtlich p-leitend sind, während die als kleine Quadrate gezeichneten Kollektorzonen als Kollektorzonen von npn-Transistoren η-leitend sind.
In Fig.6 ist eine weitere vorteilhafte Fläche nanordnung der einzelnen Zonen einer integrierten Flipflop-Schaltung nach der Erfindung gezeigt, und zwar handelt es sich bei F i g. 6 um eine Anordnung, wie sie im Prinzip in F i g. 2 angegeben ist, jedoch mit einem gemeinsamen Eingangstransistor 78 nach F i g. 3. In diesem Falle ist es möglich, die Emitterzone £9 der Konstantstromtransistoren 791, 792 und die Emitterzone £8 der Eingangstransistoren 781, 782 mit fluchtenden Längsachsen anzuordnen.
Rechts und links der Emitterzone £9 befinden sich in Fig.6 wie bei Fig.5 die Basiszonen der Schalttransistoren 711, 712, während rechts und links der Emitterzone £8 die Basiszonen der Steuertransistoren
722, 721 angeordnet sind. Die Längsachsen der Kollektorzonen der Transistoren 711, 722 und der Transistoren 712, 721 fluchten ebenfalls. Zwischen der Emitterzone £9 und den Kollektorzonen der Steuertransistoren 711, 712 sind wiederum die lateralen pnp-Transistoren 792, 791 ausgebildet, während zwischen der Emitterzone £8 und den Kollektorzonen der Steuertransistoren 722, 721 die lateralen pnp-Eingangstransistoren 782, 781 ausgebildet sind.
Der Abstand der Schmalseiten der Kollektorzonen der Transistoren 711, 722 und der Transistoren 712, 721 ist so gewählt, daß über diesen Zwischenraum hinweg die Hilfstransistoren 731, 732 gebildet sind. Auch hier ist hervorzuheben, daß der Steuertransistor und der Eingangstransistor der einen Flipflop-Hälfte nach F i g. 2 sich unter den Transistoren der anderen Flipflop-Hälfte befinden. Die innerhalb der p-leitenden Basiszonen der Transistoren 711, 712, 721, 722 gezeigten kleinen Rechtecke stellen wiederum die η-leitenden Kollektorzonen dieser Transistoren dar.
Wie bereits erwähnt, können die komplementären Transistoren 791, 792 der Konstantstromquellen zu einem Multikollektor-Transistor 79 zusammengefaßt werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn mehrere der erfindungsgemäßen Flipflop-Schaltungen zu einem Zähler oder einem Schieberegister hintereinandergeschaltet werden. Die Emitterzone dieses komplementären Multikollektor-Transistors kann dabei eine im Halbleiterkörper unterhalb der Basiszone der Steuer- und Schalttransistoren liegende Halbleiterschicht sein, wobei es besonders vorteilhaft ist, das Substrat der monolithisch integrierten Flipflop-Schaltung hierfür zu wählen. In diesem Falle kann dann die Emitterzone der Steuer- und Schalttransistoren epitaktisch aufgebracht sein.
Wie anhand der F i g. 5 und 6 bereits gezeigt, ergibt sich eine besonders günstige flächenhafte Anordnung der einzelnen Zonen, wenn die Emitterzonen der Schalt- und der Steuertransistoren 711, 712, 721 722 die gemeinsame Emitterzone D bilden, in der die einzelnen Basiszonen angeordnet sind. Diese gemeinsame Emitterzone kann aber auch zugleich Basiszone des komplementären Multikollektor-Transistors 79 und der Hilfstransistoren 731, 732 sein, wobei dann die Basiszone der Schalt- und Steuertransistoren zugleich die Kollektorzonen des komplementären Multikollektor-Transistors und der Hilfstransistoren bilden. Besonders vorteilhaft ist es, als Emitterzone des komplementären Multikollektor-Transistors eine zugleich mit der Bildung der Basiszonen der Steuer- und Schalttransistoren entstandene Zone vom Leitungstyp der Basiszonen zu verwenden.
Wie anhand der F i g. 5 und 6 ebenfalls bereits schon gezeigt, ist es vorteilhaft, die Emitterzone des komplementären Multikollektor-Transistors 79 streifenförmig auszubilden und die Schalt- und Steuertransistoren beiderseits dieser streifenförmigen Emitterzone anzuordnen.
Bei der bereits erwähnten Hintereinanderschaltung zu einem Zähler oder einem Schieberegister ist e: weiterhin vorteilhaft, die Emitterzone des dann füi mehrere Stufen gemeinsamen Multikollektor-Transistors ebenfalls streifenförmig auszubilden und die Elemente der einzelnen Flipflop-Stufen auf den Seitei der streifenförmigen Emitterzone anzuordnen.
Bei zu einem Zähler, insbesondere einem Binärzählei oder einem binären Frequenzteiler, hintereinanderge schalteten Flipflop-Stufen nach der Erfindung ist e; ferner vorteilhaft, die einzelnen Stufen mit unterschied lichem Strom zu speisen. Dies kann dadurch erreich werden, daß man den längs des erwähnten Emitterstrei fens des Multikollektor-Transistors im Betrieb entste henden Spannungsabfall ausnutzt, um in den dnzelnei Flipflop-Stufen unterschiedliche Ströme fließen zi lassen. Dieser Spannungsabfall kann im Bedarfsfal dadurch noch erhöht werden, daß höherohmige Zonei in die streifenförmige Emitterzone eingefügt sind.
Andererseits kann die unterschiedliche Stromspei
sung auch dadurch erreicht werden, daß man entsprechend F i g. 7 bei zwei benachbarten Flipflop-Stufen FFl und FF2 dem Multikollektor-Transistor Γ9 einen Mehrfachkollektor-Transistor Γ10 zuordnet, dessen Emitter mit einem Kollektor des Multikollektor-Transistors 7"9 verbunden ist und dessen Basis an Bezugspotential liegt. Zwei Kollektoren des Mehrfachkollektor-Transistors TiO speisen dann die Flipflop-Stufe FF2.
110
Mit der erfindungsgemäßen Aus- und Weiterbildung der Flipflop-Schaltungen nach den älteren Vorschlägen lassen sich sehr schnelle Zähler und Schieberegister aufbauen, was nicht zuletzt dadurch ermöglicht wird, daß die Einzelelemente der Flipflop-Schaltung flächenmäßig sehr günstig auf dem Halbleiterkörper angeordnet werden können.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:
1. Monolithisch integrierbare bistabile Flipflop-Schaltung mit zwei gleichartig aufgebauten Hälften, die jeweils einen Schalttransistor und einen Steuertransistor gleichen Leitungstyps enthalten, deren Kollektoren miteinander sowie deren Emitter miteinander und mit Bezugspotential verbunden sind, wobei jeweils die Basis des Schalttransistors der einen Flipflop-Hälfte am über einen Arbeitswiderstand oder eine Konstantstromquelle an Betriebsspannung liegenden Kollektor des Schalttransistors der anderen Flipflop-Hälfte und wobei die Basen der Steuertransistoren mit Steuereingängen, insbesondere einem gemeinsamen Steuereingang gekoppelt sind, wobei nach Patent 19 63 225 in jeder Flipflop-Hälfte jeweils der Kollektor eines zu den Schalt- und Steuertransistoren komplementären Hilfstransistors an der Basis des Steuertransistors, jeweils der Emitter des Hilfstransistors am Kollektor des Schalttransistors und jeweils die Basis des Hilfstransistors direkt an Bezugspotentiai angeschlossen ist und wobei nach Patent 21 60 260 die Steuertransistoren mit einem Zusatzkollektor versehen sind, der an der Basis des Steuertransistors der anderen Flipflop-Hälfte direkt angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis jedes Steuertransistors (T21, T22) mit dem Kollektor eines jeweiligen zu Schalt- und Steuertransistoren komplementären Eingangstransistors (TSX, TS2) verbunden ist, dessen Emitter das Eingangssignal zugeführt ist und dessen Basis auf Bezugspotential liegt
2. Flipflop-Schaltung mit einem gemeinsamen Eingang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangstransistoren (TSi, TS2) zu einem Doppekollektor-Transistor (TS) vereinigt sind.
3. Monolithisch integrierte Flipflop-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die komplementären Hilfstransistoren (TZX, 732) jeweils einen Hilfskollektor (KX', K2') aufweisen, der mit dem Zusatzkollektor (KX, K 2) des Steuertransistors (TXX, TX2) der gleichen Flipflop-Hälfte verbunden ist und dessen zugehörige Zone flächenmäßig zwischen der Emitterzone und der Kollektorzone als derart dünner Streifen angeordnet ist, daß der Stromfluß zwischen Emitter- und Kollektorzone nicht wesentlich beeinflußt wird, wenn an der streifenförmigen Hilfskollektorzone dasselbe Potential wie an der Emitterzone liegt, dagegen jedoch der Stromfluß zwischen Emitter- und Kollektorzone verhindert wird, wenn ihr Potential negativ gegen die Emitterzone ist.
4. Monolithisch integrierte Flipflop-Schaltung mit Konstantstromquellen als Arbeitswiderstände nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromquellen von zu Schalt- und Steuertransistoren komplementären Transistoren (T9X, T92) gebildet sind.
5. Flipflop-Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basen der komplementären Transistoren (T9X, T92) auf Bezugspotential liegen und daß die komplementären Transistoren zu einem Multikollektor-Transistor (9) vereinigt sind.
6. Monolithisch integrierte Flipflop-Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzonen der Schalt- und der Steuertransistoren (TW, T12, T21, T22) eine gemeinsame Emitterzone (D) bilden, in der deren einzelne Basiszonen angeordnet sind.
7. Flipflop-Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß als Emitterzone des
■> komplementären Multikollektor-Transistors (T9) eine im Halbleiterkörper unterhalb der Basiszonen der Steuer- und Schalttransistoren (TXX, 7*12, Γ21, 7"22) liegende Hlalbleiterschicht dient
8. Flipflop-Schaltung nach Anspruch 7, dadurch in gekennzeichnet daß als unterhalb der Basiszone der Steuer- und Schalttransistoren liegende Halbleiterschicht das Substrat der monolithisch integrierten Flipflop-Schaltung dient auf die die gemeinsame Emitterzone der Steuer- und Schalttransistoren epitaktisch aufgebracht ist
9. Flipflop-Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die gemeinsame Emitterzone der Steuer- und Schalttransistoren zugleich Basiszone des komplementären Multikollektor-Transistors (T9) sowie der Hilfstransistoren (TiX, Γ32) ist und daß die Basiszone der Schalt- und Steuertransistoren zugleich die Kollektorzonen des komplementären Multikollektor-Transistors und der Hilfstransistoren sind.
10. Flipflop-Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß als Emitterzone des komplementären Multikollektor-Transistors (T9) eine zugleich mit der Bildung der Basiszonen der Steuer- und Sohalttransistoren (TXX, 7Ί2, T2X, T22) entstandene Zone vom Leitungstyp der Basiszonen dient.
11. Flipflop-Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzone des komplementären Multikollektor-Transistors (T9) streifen-
i'> förmig ausgebildet ist und daß die Schalt- und Steuertransistoren beiderseits der streifenförmigen Emitterzone angeordnet sind.
12. Verwendung mehrerer hintereinander angeordneter Flipflop-Schaltungen nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als Zähler oder Schieberegister.
13. Monolithisch integrierte Anordnung nach Anspruch 12 mit Flipflop-Schaltungen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente mindestens zweier Flipflop-Schaltungen auf den
ίγ> Seiten der gemeinsamen streifenförmigen Emitterzone des Multikollektor-Transistors (T9) angeordnet sind.
14. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Flipflop-Schaltungen mit unterschiedlichem Strom gespeist sind.
15. Anordnung nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der längs des Emitterstreifens im Betrieb entstehende Spannungsabfall zur unterschiedlichen Stromspeisung herangezogen ist.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß der längs des Emitterstreifens im Betrieb entstehende Spannungsabfall durch zwischengeschaltete höherohmige Zonen erhöht ist.
W!
17. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei hintereinander angeordneten Flipflop-Stufen die zweite Stufe über die Kollektoren eines zu Steuer- und Schalttransistoren komplementären Mehrfachkollektor-Transistors
h5 (TXO) gespeist sind, dessen Basis auf Bezugspotential liegt und dessen Emitter mit einem Kollektor des Multikollektor-Transistors (T9) direkt verbunden ist.
18. Flächenanordnung der einzelnen Zonen einer monolithisch integrierten Flipflop-Schaltung nach den Ansprüchen 1,4,6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzonen der Transistoren der Konstantstromquellen einen gemeinsamen Streifen "> (E9) bilden, daß gegenüber jeder Längsseite dieses Emitterstreifens die Basiszone eines Schalttransistors (TW, 712) angeordnet ist, die über den Zwischenraum zur streifenförmigen Emitterzone den komplementären Transistor (791, 792) der Konstantstromquelle bildet, daß auf der dem Emitterstreifen abgewandten Seite der jeweiligen Basiszone des Schalttransistors die Basiszone des Steuertransistors (722, 721) der anderen Flipflop-Hälfte angeordnet ist, die über den Zwischenraum zur Basiszone des Schalttransistors den komplementären Zusatztransistor (731, 732) der einen Flipflop-Hälfte bildet, und daß auf der der Basiszone des Schalttransistors abgewandten Seite der Basiszone des Steuertransistors die Emitterzoi.e (£82, £81) des Eingangstransistors (782, 781) der anderen Flipflop-Hälfte angeordnet ist, der über den Zwischenraum zur Basiszon des Steuertransistors gebildet ist
19. Flächenanordnung der einzelnen Zonen einer monolithisch integrierten Flipflop-Schaltung nach den Ansprüchen 2,4, 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzonen der Transistoren der Konstantstromquellen und die Emitterzonen der Eingangstransistoren je einen Streifen (£9, £8) «> bilden, deren Längsachsen fluchten, daß gegenüber jeder Längsseite des Emitterstreifens (£9) der Konstantstromquellen die Basiszone eines der Schalttransistoren (711, 712) angeordnet ist, die über den Zwischenraum zum Emitterstreifen den J5 komplementären Transistor (791, Γ92) bildet, daß gegenüber jeder Längsseite des Emitterstreifens (£8) des Eingangstransistors (78) die Basiszone eines der Steuei transistoren derart angeordnet ist, daß der Schalttransistor der einen und der ■*» Steuertransistor der anderen Flipflop-Hälfte auf der gleichen Seite bezüglich der gemeinsamen Längsachse der beiden Emitterstreifen liegen, wobei die Basiszone des Steuertransistors über den Zwischenraum zur Basiszone des Schalttransistors den -*'> entsprechenden komplementären Hilfstransistor und über den Zwischenraum zur Basiszone des Steuertransistors den entsprechenden komplementären Eingangstransistor bildet.
Das Hauptpatent 19 63 225 bezieht sich auf eine monolithisch integrierbare bistabile Flipflop-Schaltung mit zwei gleichartig aufgebauten Hälften, die jeweils einen Schalttransistor und einen Steuertransistor gleichen Leitungstyps enthalten, deren Kollektoren miteinander sowie deren Emitter miteinander und mit Bezugspotential verbunden sind, wobei jeweils die Basis des Schalttransistors der einen Flipflop-Hälfte am über einen Arbeitswiderstand an Betriebsspannung liegenden Kollektor des Schalttransistors der anderen Flipflop-Hälfte und wobei die Basen der Steuertransistoren über jeweils einen Kondensator an einem gemeinsamen Steuereingang angeschlossen sind. Durch das Hauptpatent 19 63 225 ist unter Schutz gestellt, daß in leder Flinflon-Halfte jeweils der Kollektor eines zu den Schalt- und Steuertransistoren komplementären Hilfstransistors an der Basis des Steuertransistors, daß jeweils der Emitter des Hilfstransistors am Kollektor des Schalttransistors und daß jeweils die Basis des Hilfstransistors direkt oder über mindestens einen Widerstand an Bezugspotential oder daß jeweils die Basis des Hilfstransistors direkt oder über je einen Widerstand an der Basis des Schalttransistors angeschlossen ist
Nach dem weiteren Patent 21 60 260 kann die Flipflop-Schaltung nach dem Hauptpatent 19 63 225 vorteilhaft dadurch weitergebildet werden, daß die Steuertransistoren mit einem Zusatzkollektor versehen sind und daß der jeweilige Zusatzkollektoi' an der Basis des Steuertransistors der anderen Flipflop-Hälfte direkt angeschlossen ist
Die Erfindung geht von diesen beiden älteren Vorschlägen aus und betrifft diejenigen Varianten der beiden älteren Vorschläge, bei denen die Basis des Hilfstransistors direkt an Bezugspotential angeschlossen ist. Diese im Hauptpatent 19 63 225 enthaltene Variante nimmt bereits eine Schaltungstechnik voraus, die beispielsweise in der Zeitschrift »IEEE Journal of Solid-State Circuits«, Oktober 1972, S. 340 bis 351, hinsichtlich ihrer monolithischen Realisierung unter den Bezeichnungen »Merged-Transistor Logic« oder »Integrated Injection Logic« nachbeschrieben ist
Die in den beiden genannten älteren Vorschlägen enthaltenen Varianten, die diese sogenannte integrierte Injektionstechnik betreffen, weisen jedoch den Nachteil auf, daß durch die Eingangskapazitäten die maximal verarbeitbare Signalfrequenz relativ niedrig ist Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil zu beheben und die beiden älteren Vorschläge derart weiterzubilden, daß die Grenzfrequenz der Flipflop-Schaltungen bezüglich der verarbeitbaren Eingangssignale erhöht wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
Die Erfindung und deren Einzelheiten werden nun anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert
F i g. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei getrennten Eingängen und ohmsehen Widerständen als Arbeitswiderstände,
Fig.2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem gemeinsamen Eingang und Konstantstromquellen als Arbeitswiderstände,
F i g. 3 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung,
F i g. 4 zeigt schematisch im Grundriß den Ausschnitt aus einem Halbleiterplättchen mit dem weitergebildeten Hilfstransistor nach F i g. 3,
F i g. 5 zeigt schematisch eine vorteilhafte Flächenanordnung der einzelnen Zonen der Anordnung nach F i g. 2 mit getrennten Eingängen,
F i g. 6 zeigt schematisch eine vorteilhafte Flächenanordnung des Ausführungsbeispieis nach Fig.2 mit einem gemeinsamen Eingang und
F i g. 7 zeigt die Hintereinanderschaltung zweier Flipflop-Schaltungen und eine vorteilhafte Ausgestaltung der sie speisenden Konstantstromquellen.
Die in F i g. 1 gezeigte bistabile Flipflop-Schaltung entspricht im wesentlichen der in F i g. 1 des Patentes 19 63 2?5 gezeigten Flipflop-Schaltung, wobei die Basen der beiden Hilfstransistoren T31 und 732 direkt an Bezugspotential liegen.
Die in Fig. I gezeigte Flipflop-Schaltung besteht aus /wei symmetrischen Hälften, von denen jede den
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