SU1734195A1 - High-speed d flip-flop - Google Patents
High-speed d flip-flop Download PDFInfo
- 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
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)
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)
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 |
-
1990
- 1990-03-11 SU SU904815712A patent/SU1734195A1/en active
Non-Patent Citations (1)
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)
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 |