SU1734195A1 - High-speed d flip-flop - Google Patents

High-speed d flip-flop Download PDF

Info

Publication number
SU1734195A1
SU1734195A1 SU904815712A SU4815712A SU1734195A1 SU 1734195 A1 SU1734195 A1 SU 1734195A1 SU 904815712 A SU904815712 A SU 904815712A SU 4815712 A SU4815712 A SU 4815712A SU 1734195 A1 SU1734195 A1 SU 1734195A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
emitter
base
output
resistor
Prior art date
Application number
SU904815712A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Бубенников
Original Assignee
Институт Проблем Кибернетики Ан Ссср
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 Институт Проблем Кибернетики Ан Ссср filed Critical Институт Проблем Кибернетики Ан Ссср
Priority to SU904815712A priority Critical patent/SU1734195A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1734195A1 publication Critical patent/SU1734195A1/en

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

Использование: относитс  к устройствам импульсной и цифровой тех- нйУи, в частности к логическим элементам и триггерам ЭВМ. Сущность изобретени : D-триггер содержит четыре п-р-n-транзистора 1, 12, Ъ i Ява р-п - р-транзисгора 5, 6, четыре резистора 3, , 7, 8, генератор 11 тока, переключающий п -р -п-транзистор 10, опорный п -р -п-транзистор 12, два эмиттер- ных повторител  1, 17. 1 ил.Use: relates to pulsed and digital devices and, in particular, to logic elements and computer triggers. The essence of the invention: D-flip-flop contains four pnpn-transistors 1, 12, b i Java pnp-p-transistor 5, 6, four resistors 3, 7, 8, current generator 11, switching n-p pn transistor 10, reference pnp pn transistor 12, two emitter followers 1, 17. 1 Il.

Description

J1J1

Изобретение относитс  к устройствам импульсной и цифровой техники, в частности к логическим элементам и триггерам ЭВМ.The invention relates to pulsed and digital devices, in particular to logic elements and computer triggers.

Цель изобретени  - уменьшение потребл емой мощности, увеличение быстродействи  и надежности путем упрощени  .The purpose of the invention is to reduce power consumption, increase speed and reliability by simplifying.

На чертеже приведена принципиаль- на  электрическа  схема быстродействующего Г)-триггера,The drawing shows in principle the electrical circuit of a high-speed D) -trigger,

D-триггер содержит с первого по четвертый п-р - п-транзисторы 1ц, 1е 2 и 22- Эмиттеры транзисторов 1f, 2.,, 2г соединены соответственн через четвертый резистор 3 и п тый резистор k с шиной питани  и подключены к базам первого и второго р -п -р-транзисторов 5 и 6, коллекторы транзисторов 5 и 6 соединены с шиной питани , а эмиттеры через третий и второй резисторы 7 и 8 подсоединены к общей шине и через резистор 7 подключены к входу второго эмиттер- ного повторител  на транзисторе 9. Эмиттеры транзисторов 5 и б соединен с базой переключающего п -р -п-транзистора 10, его эмиттер через источ- ник 11 тока соединено шиной питани  и с эмиттером опорного п -р -п-тран- зистора 12, коллектор транзистора 12 соединен с входом эмиттерного повторител  9 база транзистора 1j соединена с D-входом, базы транзисторов 1 2, и / 2 подключены соответственно к пр мому и инверсному синхровходам триггера. База транзистора 2 соединена с первым дополнительным выходом 13 эмиттерного повторител  на транзисторе 9. База транзистора 12 переключател  тока соединена с вторым дополнительным выходом 1 эмиттерного повторител  на транзисторе 3. вы- ход 15 которого используетс  в качестве пр мого выхода. Коллектор транзистора 10 соединен с общей шиной че рез первый резистор 16 и с инверсным выходом 18 через первый эмиттерный повторитель 17. Выходы 14 и 15 эмиттерного повторител  на транзисторе 9 соединены с шиной питани  через высо коомные резисторы соответственно 19 и 20.D-flip-flop contains from first to fourth pr-p-transistors 1ts, 1e 2 and 22- The emitters of transistors 1f, 2. ,, 2g are connected respectively through the fourth resistor 3 and the fifth resistor k with the power bus and are connected to the bases of the first and the second pp -p transistors 5 and 6, the collectors of transistors 5 and 6 are connected to the power bus, and the emitters through the third and second resistors 7 and 8 are connected to the common bus and through the resistor 7 are connected to the input of the second emitter follower the transistor 9. The emitters of the transistors 5 and b is connected to the base of the switching n - p - n transistor 10, its emitter is connected via the power supply 11 via the power supply 11 and to the emitter of the reference p -p -n-transistor 12, the collector of transistor 12 is connected to the input of the emitter follower 9 and the base of transistor 1j is 2 2 , and / 2 are connected respectively to the direct and inverse synchronous inputs of the trigger. The base of the transistor 2 is connected to the first additional output 13 of the emitter follower on the transistor 9. The base of the transistor 12 of the current switch is connected to the second additional output 1 of the emitter follower on the transistor 3. The output 15 of which is used as a forward output. The collector of the transistor 10 is connected to the common bus through the first resistor 16 and to the inverse output 18 via the first emitter follower 17. The outputs 14 and 15 of the emitter follower on the transistor 9 are connected to the power bus via high impedance resistors respectively 19 and 20.

D-триггер раОотает следующим образом согласно таблице состо ний пл  сигналов синхронизации и управлени .The D-flip-flop is as follows according to the state table of the PL of the synchronization and control signals.

Г11П:G11P:

Q Q

5 0 5 , ., л 5 0 5., L

5five

5five

Последн   строка в таблице состо ний соответствует режиму хранени . В соответствии с таблицей состо ний синхронный D-триггер после поступле-. ни  синхросигнала устанавливаетс  в состо ние рп+ П на выходе 15. Сг - ответственно реализуетс  состо ние на парафазном выходе 18 D повторител  17.The last row in the status table corresponds to the storage mode. In accordance with the state table, a synchronous D-trigger after enrollment. Neither the sync signal is set to the state pn + n at the output 15. Cr - the state at the 18 D output of the repeater 17 is responsibly realized.

Согласно своему Функциональному назначению D-триггер выполн ет по выходу 15 Функцию задержки входного управл ющего сигнала, поступающего на вход I) транзистора 1 на один -, период синхросигналов.According to its Functional purpose, the D-flip-flop performs on output 15 the function of delaying the input control signal arriving at the input I) of transistor 1 by one, the period of the sync signals.

Из таблицы состо ний, описывающих функционирование D-триггера с парафаз- ными синхросигналами на базах транзисторов 12 и 2 , состо ние в текущий момент времени определ етс  значени ми упоавл ющих (D, V) и синхронизирующих сигналов (С, С). Соответственно в рамках своего функционировани  с замыканием дополнительного управл ющего сигнала обратной св зи (с выхода 13 повторител  на транзисторе Я на базу транзистора 2f D-триггер запоминает свое состо ние. Поскольку предыдущее состо ние, в свою очередь, зависело от ранее поданной комбинации входных параФазных синхросигналов С и С (на базы транзисторов 1 ч и 7-2) и управл ющих: D - на базу транзистора 11 и сигнала обратной св зи D с выхода - на базу транзистора 2j, то итоговое состо ние триггера в произвольный момент времени определ етс  последовательностью сигналов,, поступающих на входы, т.е. пор дком их соответствующего следовани  по времени.From the table of states describing the operation of the D-flip-flop with para-phase clock signals on the bases of transistors 12 and 2, the state at the current time is determined by the values of the control (D, V) and clock signals (C, C). Accordingly, as part of its operation with the closure of an additional feedback control signal (from the output 13 of the repeater on the transistor I to the base of the transistor 2f, the D-flip-flop remembers its state. Since the previous state, in turn, depended on the previously supplied combination of input paraphase clock signals C and C (1h and 7-2 transistors base) and control: D - to transistor 11 base and feedback signal D from output to 2j base, then the final state of the trigger at an arbitrary time determines with a sequence of signals arriving at the inputs, i.e., the order of their respective time tracking.

Увеличение быстродействи  D-триггера относительно стандартных D- триггеров, включа  конфигурации на много русных переключател х гока, св зано с использованием непороговой природы базового элемента И-ИЛИ (по выходу F) на эмиттерных повторител х и высокой нагрузочной способности по выходу. Поскольку эмиттер- ные повторители на п -п -п- иThe increase in D-flip-flop speed relative to standard D-flip-flops, including configurations on multiple brown switches, is due to the non-threshold nature of the base element AND-OR (at output F) on emitter followers and high output load capacity. Since the emitter repeaters on p – n – n– and

5 five

p -n -р-транзисторах работают в линейном режиме и характеризуютс  100%-ной отрицательной обратной св зью по напр жению, следовательно, они передают управл ющие и синхросигналы с максимально возможной скоростью среди всех ненасыщенных бипол рных элементов. Кроме того, поскольку эмиттерные повторители передают входной сигнал с коэффициентом передами по напр жению «цЈ1, то дл  регенерации сигнала D-триггер должен содержать последовательно включенный усилитель - диффепенци- альный каскад на транзисторах 10 и 12. При этом на базе выходного транзистора 9 и, соответственно, на выходах осуществл етс  суммирование преобразованного повторител  и сформированного усилителем сигналов. Вследствие специфики суммировани  сигналов врем  задержки по неинвертирующему выходу F в несколько раз меньше длительности фронтов сигналов, подаваемых на входы D-триггера.The pn -p transistors operate in a linear mode and are characterized by 100% negative voltage feedback, therefore, they transmit control and sync signals at the highest possible speed among all unsaturated bipolar elements. In addition, since the emitter repeaters transmit an input signal with a coefficient of transmission in voltage Ј c Ј 1, to regenerate the signal, the D-flip-flop must contain a series-connected amplifier — a differential cascade at transistors 10 and 12. At the same time, based on the output transistor 9 and accordingly, at the outputs, the transformed repeater and the signal amplifier formed are summed. Due to the specifics of the summation of the signals, the delay on the non-inverting output F is several times shorter than the duration of the fronts of the signals fed to the inputs of the D-flip-flop.

Задержка неинвертирующего выхода D-триггера равна собственно задержке непорогового элемента Vl-ИЛИ, примерно удвоенной тадержке эмиттерного повторител  .: Ју, гдеЈт - посто нна  времени накоплени  зар дов в 5а- зе при нормальном включении ( ст - пс) Максимальное быстродействие по неинвертирующему выходу обеспечиваетс  не только за счет непороговой природы эмиттерных повторителей и дифференциального усилител  в режиме суммировани  сигналов. Использование многоэмиттерного транзистора позвол ет обеспечить передачу сигнала обратной св зи (D) на базу транзистора 2 с максимальным быстродействием, кроме того, выход D-триггера (с выходом 13) разв зан от сигнала обратной св зи и вли ни  входной емкости П-триггера.The delay of the non-inverting output of the D-flip-flop is equal to the delay itself of the non-threshold element Vl-OR, approximately double the delay of the emitter follower: Јy, whereЈ is the constant accumulation time of charges in 5 times at normal activation (st - ps) The maximum speed at non-inverting output not only due to the non-threshold nature of the emitter followers and the differential amplifier in the mode of signal summation. The use of a multiemitter transistor allows the transmission of a feedback signal (D) to the base of transistor 2 with maximum speed, in addition, the output of the D-flip-flop (with output 13) is derived from the feedback signal and the influence of the input capacitance of the I-flip-flop.

Выбором номиналов резисторов 7 и 8 (а также напр жени  питани  Е) достигаетс  не только правильное функционирование схемы в режиме суммировани  сигналов на базе выходного транзистора 3, но также задание опорного смещени  на базе транзистора 12 (через эмиттерный повторитель на транзисторе 9 и высокоомном резисторе 20 с выходом 15). Поскольку не требуетс  дополнительных источниковChoosing the values of the resistors 7 and 8 (as well as the supply voltage E), not only the correct operation of the circuit in the signal summing mode based on the output transistor 3 is achieved, but also the reference bias on the base of the transistor 12 (through the emitter follower on the transistor 9 and high-resistance resistor 20 with exit 15). Since no additional sources are required

опорного смещени  минимизируетс  п,- требл ема  мощность D-триггера и 1 улучшаетс  качество его выполнени  в субсистеме БИС. Таким образом, предлагаемый D-триггер позвол ет реализовать максимально вносокое системное быстродействие ( t Лд ) с пониженной потребл емой мощностью иthe reference offset is minimized by n, the power required of the D flip-flop and 1 is improved by the quality of its performance in the LSI subsystem. Thus, the proposed D-flip-flop allows you to realize the maximum input system speed (t Ld) with reduced power consumption and

JQ расширенными Функциональными возможност ми относительно, известного логического элемента.JQ extended functional capabilities with respect to a known logical element.

Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей,The invention provides enhanced functionality.

jj увеличение быстродействи  и снижение потребл емой мощности при построении высококачественных быстродействующих D-триггеров дл  высокопроизводительных цифровых устройств и ЭВМ.jj increase in speed and decrease in power consumption when building high-quality high-speed D-triggers for high-performance digital devices and computers.

2020

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 00 5five OO 5five Быстродействующий D-триггер, содержащий переключающий п -р -п-тран5 зистор, коллектор которого черезHigh-speed D-flip-flop containing a switching n-p-n-trans5 resistor whose collector through первый резистор соединен с общей шиной и через первый эмиттерный повторитель с инверсным выходом, эмиттер - через источник тока с шинойthe first resistor is connected to the common bus and through the first emitter follower with the inverse output, the emitter through the current source with the bus n питани  и подключен к эмиттеруn power and connected to the emitter опорного п -р -л-транзистора, колпек- тор которого через второй резистор соединен с общей шиной и через зто- рой эмиттерный повторитель с пр мым выходом, коллекторы первого иthe reference p –r –l transistor, whose bell through the second resistor is connected to the common bus and through the second emitter follower with direct output, the collectors of the first and 5 второго р-п -р-транзисторов соединены с шиной питани , эмиттеры - с первым выводом третьего резистора, коллекторы четырех п-р-п-транзис- торов соединены с общей шиной, эмиттеры первого и второго п-р-п- транзисторов соответственно через четвертый и п тый резисторы соединены с шиной питани , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  потребл емой мощности, увеличени  быстродействи  и увеличени  надежности путем упрощени , база первого п -р - n-транзистора соединена с D-входом триггера, эмиттер - с базой первого р -п -р-транзистора и эмиттером третьего п-р-п-тран- зистора, база которого соединена с пр мым синхровходом, база второго п -р -n-транзистора соединена с первым дополнительным выходом второго эмиттерного повторител ,-эмиттер - с базой второго р -п -р-транзистора и эмиттером четвертого п -р -п-тран7173М958The 5 second ppn transistors are connected to the power bus, the emitters to the first output of the third resistor, the collectors of four pnp transistors are connected to the common bus, the emitters of the first and second pnp transistors respectively through the fourth and fifth resistors are connected to the power bus, characterized in that, in order to reduce power consumption, increase speed and increase reliability by simplifying, the base of the first n - p - n transistor is connected to the D input of the trigger, the emitter is connected to the base of the first pn transistor and emitter Another pnp transistor, the base of which is connected to the direct synchronous input, the base of the second np –n transistor is connected to the first additional output of the second emitter follower, the emitter is connected to the base of the second pn –p transistor and the emitter of the fourth p - p - p - tran7173M958 зистора, база которого соединена с стора соединен с коллектором опорно- инверсным синхровходом, эмиттер пер- го п - Р -п-транзистора, база кетового р -п -р-транзистора соединен Рого соединена с вторым дополнитель- с базой переключающего n-p-n-тран- , НЬ1М выходом второго эмиттерного пов-  истора, второй вывод третьего рези- торител .the base of the resistor is connected to the collector with a reference inverse synchronous input, the emitter of the first p - P - n transistor, the base of the ketov p - p - p transistor is connected to the second Pogo transistor. , H1M output of the second emitter repeater, the second output of the third resistor.
SU904815712A 1990-03-11 1990-03-11 High-speed d flip-flop SU1734195A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904815712A SU1734195A1 (en) 1990-03-11 1990-03-11 High-speed d flip-flop

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904815712A SU1734195A1 (en) 1990-03-11 1990-03-11 High-speed d flip-flop

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1734195A1 true SU1734195A1 (en) 1992-05-15

Family

ID=21509107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904815712A SU1734195A1 (en) 1990-03-11 1990-03-11 High-speed d flip-flop

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1734195A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611236C1 (en) * 2015-11-12 2017-02-21 Общество с ограниченной ответственностью "Юник Ай Сиз" Energy efficient low voltage cmos trigger
RU2802370C1 (en) * 2022-06-29 2023-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" Trigger logic element and

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Алексенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника. М.: Радио и св зь, 1982, с.181, рис.А.206. Авторское свидетельство СССР № 1027802, кл. Н 03 К 3/286, , ( БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ П-ТРИГТЕР *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611236C1 (en) * 2015-11-12 2017-02-21 Общество с ограниченной ответственностью "Юник Ай Сиз" Energy efficient low voltage cmos trigger
RU2802370C1 (en) * 2022-06-29 2023-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" Trigger logic element and

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0688100B1 (en) High speed comparator having two differential amplifier stages and latch stage
US3649851A (en) High capacitance driving circuit
GB1494481A (en) Electrical circuits comprising master/slave bistable arrangements
US3103595A (en) Complementary transistor bistable circuit
US2891172A (en) Switching circuits employing junction transistors
US3430070A (en) Flip-flop circuit
US3641362A (en) Logic gate
JPH07115355A (en) Offset reduction method and circuit in zero detector circuit
US3641368A (en) Logic circuit which turns on and off rapidly
US3106644A (en) Logic circuits employing minority carrier storage diodes for adding booster charge to prevent input loading
JP2001036389A (en) Master/slave type flip-flop circuit
US3522444A (en) Logic circuit with complementary output stage
SU1734195A1 (en) High-speed d flip-flop
US3614469A (en) Shift register employing two-phase coupling and transient storage between stages
US3222547A (en) Self-balancing high speed transistorized switch driver and inverter
JPS58502176A (en) Latchable high-speed setting D-A converter bit switch
EP0055341A2 (en) Current controlled gate
US3789241A (en) Electronic pulse amplifier circuits
US3183370A (en) Transistor logic circuits operable through feedback circuitry in nonsaturating manner
EP0028292A1 (en) All-NPN transistor driver and logic circuit
JPS5915210B2 (en) latch circuit
US3917959A (en) High speed counter latch circuit
US4928024A (en) Referenceless ECL logic circuit
US4308469A (en) Unity gain emitter follower bridge circuit
US3671783A (en) Sample and hold circuit