JPS60205900A - データ蓄積回路 - Google Patents

データ蓄積回路

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JPS60205900A
JPS60205900A JP60038613A JP3861385A JPS60205900A JP S60205900 A JPS60205900 A JP S60205900A JP 60038613 A JP60038613 A JP 60038613A JP 3861385 A JP3861385 A JP 3861385A JP S60205900 A JPS60205900 A JP S60205900A
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resistor
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/027Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
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    • HELECTRICITY
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    • H03K3/28Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データを蓄積するた込の論理回路、特に再生
スイッチング回路から絶縁された入出力ポートを有する
フリップフロップの如Cデータ蓄積回路に関する。
〔背景技術とその問題点〕
フリップフロップ、ラッチ、マルチバイブレータ等のデ
ータ蓄積素子はデジタル回路の基本的構成素子である。
これらの素子は、その用途に応じて種々の形式及び複雑
さのものが市販されている。
しかし、これらは通常、相補的(一方が高レベル、他方
が低レベルの2進出力)な1対の出力ボートを有し、あ
る入力状態に駆動されると一方の安定状態から他方。安
定状態へ、)8イッヶ、グ1゜れにより出力状態が切換
わる)を確実にする再生ループ(regenerat1
ve′1oop )が形成される・この再生スイッチン
グ回路は実際には、クロック・エツジやデータの到達、
あるいはプリセット制御信号、クリヤ制御信号等の多く
の入力イベントにより駆動される。よって、互いに無関
係(非同期)のデータ変化やクロック・エツジが非常に
近接して到達するような装置においては、再生ループに
不安定状態が生じ、即ち、出力が切換わる最終状態が定
まらず、いずれの状態へも移行し得るような状態となり
、出力データにエラーが生じるという問題が起こる。
従来のデータ蓄積回路は、入出力ボートが次のように再
生ループに結合される回路構成を有する。
即ち、入出力信号または再生ループ内のデータ変化は、
能動素子の寄生容量に結合され、これにより入出力結合
が行方ねれると共に再生ループに実効的に容量が付加さ
れ再生ループが不安定状態から脱出する速度を低減して
いる。
幾つかのデータ蓄積素子が結合されてシフトレジスタを
形成するような高速非同期データ取込システムにあって
は、このデータ蓄積素子を不安定状態となす敏感性がエ
ラーを増加させ、データを取込み得る速度を制限してし
まう。
従って本発明の目的は、特に高速非同期データ取込みま
たは処理システムに通した改良したデータ蓄積回路を提
供することにある。
本発明の他の目的は、入出力ボートが再生スイッチング
回路から、絶縁され、不安定状態の発生の可能性を大幅
に”減少させ、最小エラーで高速のデータ取込みが行な
えるデータ蓄積回路を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明データ蓄積回路は図に示す如く1対の入力端子(
14) 、(20)及び1対の出力端子(16) 。
(22)に接続され少なくとも1人力論理信号1に応じ
てこの出力端子(16) 、(22)に1対の相:補論
理出力を発生する1対のデータ入力用スイッチング素子
Q1.Q′2と、この1対のデータ入力用スイッチング
素子Ql、Q2に接続されこの入力論理信号に応じてこ
のスイッチング素子Q1.’Q2の動作状態を切換える
再生スイッチング回路(50)とを具えたものである。
この実施態様としてはデータ入力用スイッチング素子Q
1.Q2はトランジスタであり、各エミッタはプリバイ
アス用抵抗0ff1. (12)を介して基準電位に接
続されている。また他の実施態様としてはデータ入力用
スイッチング素子Q1.Q2はトランジスタであり、こ
の再生スイッチング回路(50)は少なくともエミッタ
結合トランジスタ対Q4.Q6を有し、このコレクタが
抵抗(32) 。
(30)’を介してこのデータ入力用スイッチング素子
のトランジスタQ2.Q1のエミッタに接続されている
〔発明の作用〕
本発明によれば、データ蓄積回路の入出力ボートが再生
スイッチング回路(50)から絶縁されて、不安定状態
の発生の可能性を大幅に減じ、最小のエラーで高速のデ
ータ取込が行なえる。
クロック、データ等の入力信号は、1対のデータ入力用
スイッチング素子Ql、Q2の制御端子(14) 、(
20>へ印加され、この入力に応じて相補出力が1対の
出力端子(’16) 、(22)から取出される。
ループを形成する1対の制御素子と、交差結合された1
対の差動スイッチング素子とから成る再生スイッチング
回路(50) 、即ちラッチは1対のデータ入力用スイ
ッチング素子Q1.Q2のバイアス回路網に接続される
。このように、再生ループはデータ伝達素子に補足的に
関連するだけで所望のラッチング動作を行なわせること
ができる。
また、再生スイッチング回路(50)は、データ伝達素
子に印加する電圧より高い電圧を能動素子に印加するこ
とにより高速のスイッチングが行なえる。
〔実施例〕
本発明の好適実施例を示す添付図を参照す”・ると、1
対のデータ入力用スイッチング素子は1対のトランジス
タQ1.Q2から成り、これらのエミッタは夫々エミッ
タ抵抗器aΦ、(12)を介して互いに結合され中点が
接地される。エミッタ抵抗器GO+。
(12)は必ずしも必要ではないが、低いブリバイアス
電流を流すため充分高抵抗のものが用いられる。トラン
ジスタQ1のベースは入力端子(14)に接続され、コ
レクタは出力端子(16)に接続されると共に、コレク
タ負荷抵抗器(18)を介して適切なコレクタ電圧源+
Vccに接続される。同様に、トランジスタQ2のベー
スは入力端子(20)に接続され、コレクタは出力端子
(22)に接続されると共に、コレクタ負荷抵抗器(2
4)を介してコレクタ電圧源+Vccに接続される。
破線で囲まれた再生スイッチング回路、即ちう・7チ(
50)は、4個のトランジスタQ3 、 Q4 。
Qs、Qsとこれら関連した受動バイアス素子とから成
る。トランジスタQ3.QBは、1対の制御素子であり
、夫々トランジスタQ1.Q2のエミッタから抵抗器(
30) 、(32)を介してベースに信号を受ける。図
から判るとおり、抵抗器(30)(32)はまた、交差
結合された1対の作動スイ・ノチング素子のコレクタ負
荷抵抗でもある。トランジスタQ3.Qsのエミッタは
夫々抵抗器(34) 。
(36)を介して適切なエミッタ電圧源−vE6に接続
され、コレクタは適切なコレクタ電圧源+Vsに接続さ
れる。トランジスタQ4.Q5は、交差結合された1対
の差動スイッチング素子を構成し、これらのエミッタは
互いに結合されラッチ電流源抵抗器(40)を介してエ
ミッター11f源−V@l:に接続される。トランジス
タQ4のベースはトランジスタQ3のエミッタに接続さ
れ、トランジスタQ4のコレクタはトランジスタQεの
ベース及び抵抗器(32)に交差結合される。同様に、
トランジスタQ5のベースはトランジスタQeのエミッ
タに接続され、トランジスタQ6のコレクタはトランジ
スタQ3のベース及び抵抗器(30)に交差結合される
回路動作を理解するため、入力端子(20)tには高論
理入力が印加され、入力端子(14)に喘低論理入力が
印加されるという確定した状態を著える。′この状態で
は、トランジスタQ1.Q2は、−抵抗器O11,(1
2)を流れるある量のエミッタ電流を有するので、トラ
ンジスタQ2のエミッタ電圧はトランジスタQ1のエミ
ッタ電圧よ゛り高くなる。ラッチ電流源抵抗器(40)
及び負荷抵抗器(30) 。
(32)の抵抗値は、抵抗器(30) 、(32)に発
生する最大電圧が常に入力端子(14)及び(20)間
、即ち入力能動素子のベース間の差動電圧より小さくな
るように決定される。従って、上述の確定状態の例では
、トランジスタQgのパース電圧はトランジスタQ3の
ベース電圧より(僅かに)高い。
トランジスタQ3 、Qsはバイアス・ネットワー。
りのためいずれも常時環“通しており、よってこれらの
ベース電圧の差はトランジスタQ4.Q6のベースに結
合される。トランジスタQ5は、そのベース電圧がトラ
ンジスタQ4のベース電圧より高いので、オンとなり、
逆にトランジスタQ4はオフとなる。従って、抵抗器(
40)を流れるラッチ電流は、はとんど総てトランジス
タQB、抵抗器(30)、トランジスタQ1及び抵抗器
(18)を通過する。こうして、端子(16)の出力は
抵抗器(18)に生じる電圧のため低となる。抵抗器(
24)には漏れ電流しか流れずトランジスタQ2のコレ
クタ電圧は+Vccに近いので端子(22)の出力は、
高となる。
次に、入力状態が切換ねった場合、即ち、入力端子(2
0)の入力゛が低レベル、入力端子(14)の入力が高
レベルの場合を考える。入力端子(14)での高レベル
への変化はトランジスタQ1.Q3のエミッタフォロワ
動作によってトランジスタQ4のベースに伝達され、他
方、入力端子(20)での低レベルへの変化は同様にト
ランジスタQ2.QGのエミッタフォロワ動作によりト
ランジスタQ5のベースに伝達される。ラッチ電流が抵
抗器(30)から抵抗器(32)へとシフトするにつれ
て、トランジスタQ4.Q6は切換わり、今度はトラン
ジスタQ4が導通し1.Q sがオフとなる。この動作
は再生的である。即ち、抵抗器(30)を流れ、る電流
が減少するにつれてトランジスタQ3のぺ′−ス電圧が
正方向に向かい、抵抗器(32)を流れ□る電流が増加
するにつれてトランジスタQ8のベー ス、電圧が負方
向に向かう。このようにして、スイッチングは助長され
、トランジスタQ1及びQ2は、一方から他方への電流
シフトにより略同時にそのスイッチング動作を完了し、
出力端子(16)は低レベル、出力端子(22)は高レ
ベルとなる。
上述の説明から判るとおり、1対のデータ入力用トラン
ジスタQ1’、Q2の通るデータ伝達はラッチ(50)
から絶縁され、ラッチ(50)の再生ループは、データ
伝達素子とは周辺的に関連するのみで所望のランチ動作
を達成する。
トランジスタQ3.Q6に印加されるコレクタ電圧+V
sはトランジスタQ1.Q2に印加される電圧+VCC
より高くしてもよい。例えば電圧子V ccは適切な高
論理レベルを定めるため+5vとし、電圧子Vsは、ル
ープの時定数を増加させる寄生容量の影響を軽減するこ
とによりランチトランジスタのスイッチング速度を増加
させるため、より高い電圧例えば+15Vまたは+20
Vとしてもよい。
この改良されたフリップフロップは、入力端子(14)
 、(20)を夫々R入力、S入力とし、出力端子(1
6) 、(22)を夫々Q出力、石出力として説明した
。実際には、入力端子(14) 、(20)は、相補ク
ロック信号C,で、相補データ信号D、石等のフリップ
フロップに通常関連したあらゆる入力を受けることがで
きる。これら種々の入力は、図面では抵抗器を介して端
子(14) 、(20)に印加するようにしたが、更に
トランジスタの差動対や適当な電流源を用いて入力する
ようにしてもよい。図示の簡略化された回路は、これら
の入力が総てラッチ(50)から、絶縁されうろことを
示すためのものである。またラッチ(50)は、エミッ
タフォロワ・トランジスタQ3.QBがなくても作動可
能であり、より低消費電力、即ち、低スイッチング速度
が許容されるならば、これらは省略できる。
実施例ではバイポーラNPN)ランジス外を示したが、
電界効果トランジスタのような他僚能動素子も、本発明
の改良回路動作に影響を与えることなく使用し得る。
以上、本発明の好適−実施例について説明したが、°本
発明の要旨が逸脱することなく種々の変形・変更が可能
であることは当業者には明らかであろう。
〔発明の効果〕
本発明のデータ蓄積回路によれば、データ伝達路がラッ
チを通過しないように人出カボートが再生スイッチング
回路から絶縁されるので、不安定動作が軽減され、高速
のデータ取込が可能となる。
このデータ蓄積回路は高速デジタルシフトレジスタに使
用して8、好適である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明のデータ蓄積回路の一実施例を示す回路図で
ある。 図中、Qt+Q2は1対のデータ入力用スイッチング素
子、(14) 、(20)は1対の入力端子、(16)
 、(22)は1対の出力端子、(5o)は再生スイッ
チング回路である一ラッチを示す。 +Vcc +Vcc [ 【− 【

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.1対の入力端子及び1対の出力端子と、該入力端子
    及び出力端子に接続され、少なくとも1人力論理信号に
    t!して上記出力端子に1対の相補論理出力を発生する
    1対のデータ入力用スイッチング素子と、 該1対のデータ人・刃用スイッチング素子に接続され上
    記入力論理信号に応じて上記スイッチング素子の動作状
    態を切り換える再生スイッチング回路とを具えたデータ
    蓄積回路。 2、上記データ入力用スイッチング素子はトランジスタ
    であり、各エミッタはプリバイアス用抵抗を介して基−
    準電位に接続されている特許請求の範囲第1項記載のデ
    ータ蓄積回路。 3、上記データ入力用スイッチング素子はトランジスタ
    であり、上記再生スイッチング回路は少なくともエミッ
    タ結合トランジスタ対を有し、このコレクタが抵抗を介
    して上記データ入力用スイッチング素子のトランジスタ
    のエミッタに接続されている特許請求の範囲第1項記載
    のデータ蓄積回路。
JP60038613A 1984-03-05 1985-02-27 データ蓄積回路 Granted JPS60205900A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US585948 1984-03-05
US06/585,948 US4622475A (en) 1984-03-05 1984-03-05 Data storage element having input and output ports isolated from regenerative circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60205900A true JPS60205900A (ja) 1985-10-17
JPH0368477B2 JPH0368477B2 (ja) 1991-10-28

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ID=24343665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60038613A Granted JPS60205900A (ja) 1984-03-05 1985-02-27 データ蓄積回路

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US (1) US4622475A (ja)
EP (1) EP0154330B1 (ja)
JP (1) JPS60205900A (ja)
CA (1) CA1235504A (ja)
DE (1) DE3580768D1 (ja)

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