SU427478A1 - RING COUNTER - Google Patents

RING COUNTER

Info

Publication number
SU427478A1
SU427478A1 SU1748376A SU1748376A SU427478A1 SU 427478 A1 SU427478 A1 SU 427478A1 SU 1748376 A SU1748376 A SU 1748376A SU 1748376 A SU1748376 A SU 1748376A SU 427478 A1 SU427478 A1 SU 427478A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
circuit
transistor
voltage
counter
emitter
Prior art date
Application number
SU1748376A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
И. Ф. Клисторин, В. В. Курочкин , А. М. Щербаченко
Институт автоматики , электрометрии Сибирского отделени 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 И. Ф. Клисторин, В. В. Курочкин , А. М. Щербаченко, Институт автоматики , электрометрии Сибирского отделени СССР filed Critical И. Ф. Клисторин, В. В. Курочкин , А. М. Щербаченко
Priority to SU1748376A priority Critical patent/SU427478A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU427478A1 publication Critical patent/SU427478A1/en

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измерительной и вычисл 1тельной технике. Счетчик может быть иснользован в различных автоматнческих , логических и 1И1формационных устройствах .The invention relates to measuring and computing technology. The counter can be used in various automatic, logical and 1I1 information devices.

Известны кольцевые счетчики на токовых перекл)очател х с эмиттерными св з ми, состо щие из нечетного числа  чеек, у которых базы первых транзисторных ключей всех  чеек соединены вместе и образуют счетный вход схемы.Ring counters on current switches with emitter connections are known, consisting of an odd number of cells in which the bases of the first transistor switches of all the cells are connected together and form the counting input of the circuit.

Рабоча  частота известных счетчиков при одних и тех же параметрах транзисторов ключей тем выше, чем больше в допустимых пределах переключаемый ток. Ток через элемент перекрестной св зи должен превышать более чем вдвое токи транзисторных ключей. Это приводит к тому, что нрн одинаковых величинах предельных токов транзисторных ключей и элементов перекрестных св зей или при одинаковых их предельных мош,ност х, что особенно характерно дл  транзисторных микроэлектронных компонентов электронных схем, через транзисторы токовых ключей может протекать ток в два раза меньше возможного . Поэтому схема не позвол ет повысить быстродействие счетчика за счет увеличени  переключаемого тока.The operating frequency of the known counters with the same parameters of the transistors of the keys is the higher, the greater the switched current within permissible limits. The current through the cross-linking element should more than double the currents of the transistor switches. This leads to the fact that at the same values of the limiting currents of transistor switches and cross-linking elements, or with their identical limiting mosh, but which is especially characteristic of transistor microelectronic components of electronic circuits, the current can flow through the transistors of current switches by half . Therefore, the circuit does not allow to increase the meter speed by increasing the switching current.

Поскольку напр жение стабилизации на элементах перекрестных св зей составл ет величину иор дка 5-8 в, а напр жение источника питани  схемы должно более чем вдвое превышать напр жепие стабилизации элементов перекрестных св зей, на коллекторном сопротивлении транзисторного ключа рассеиваетс  значительна  мош.ность.Since the stabilization voltage on the cross-connect elements is 5–8 V, and the power supply voltage of the circuit must more than double the stabilization voltage of the cross-connect elements, a significant mosch is dissipated on the collector resistance of the transistor switch.

Как следствие того, что через элемент перекрестной св зи  чейки необходимо пропускать ток, нревышаюш,ий более чем вдвое токи транзисторных ключей, известна  схема счетчика обладает высоким уровнем напр жени  логического нул , что в р де случаев затрудн ет дешифрацию кода числа, заиисанного в счетчике.As a result of the need to pass a current, more than twice the currents of transistor switches, through the cross-cell element of the cell, the known circuit has a high level of logic zero, which in some cases makes it difficult to decipher the code of the number recorded in the counter .

Цель изобретени  - уменьшение потребл емой мошности, новышение быстродействи  схемы и снижение уровн  напр жени  логического нул -достигаетс  тем, что коллектор первого транзистора ключа «-той  чейки предлагаемого счетчика соединен с базой второго транзисторного ключа дайной  чейки через транзистор, включенный по схеме с обш ,им коллектором, причем выходами счетчика  вл ютс  нагрузочные сопротивлени  ключей .The purpose of the invention is to reduce the consumed power, increase the speed of the circuit and reduce the voltage level of the logic zero, because the collector of the first transistor of the key of the proposed meter counter is connected to the base of the second transistor of the cell through a transistor connected according to the circuit with it has a collector, the meter outputs being the load resistances of the keys.

Па фиг. 1 приведена прииципиальна  схема счетчика с коэффициентом пересчета, равным 3; па фиг. 2 представлены временные диаграммы переходов схемы.Pa figs. 1 shows the basic scheme of the counter with a conversion factor of 3; pas figs. 2 shows the timing diagrams of the transitions of the scheme.

Счетчик содержит первый и второй токовые ключи /1 и 2i, Iz и , /з и 2 первой, второй и третьей  чеек соответственно; эмиттерные шовторители 3, 3, 3, эмиттер.ные резисторы транзисторных ключей 4i, 4, 4, резисторы нагрузки токовых ключей 5i, 5-, 5з, эмиттерные резисторы эмиттерного повторител  (ь 2, 3.The counter contains the first and second current switches / 1 and 2i, Iz and, / s and 2 of the first, second and third cells, respectively; emitter shooters 3, 3, 3, emitter resistors of transistors 4i, 4, 4, load resistors of current switches 5i, 5, 5z, emitter resistors of emitter follower (2, 3.

В исходном состо нии на первом выходе схемы счетчика (фиг. 1) зстанавливаетс  нулевое напр жение, на втором (-0,4) в, на третьем (-0,8) в. Дл  этого транзисторы 2, 22, h токовых ключей должны быть открыты, транзисторы /1, 1-2, 2z-закрыты. Так как на переходах база - эмиттер кремниевых транзисторов напр жение падает (, в, то на выходах эмиттерных повторителей устанавливают напр жени : (0,7) 0; 2-( -1,1) о; ,2-(-1,5) в. Чтобы сохранилось исходное состо ние  чеек схемы, на счетном входе схемы должен быть потенциал -il,5 In the initial state, at the first output of the counter circuit (Fig. 1), the zero voltage is set, at the second (-0.4) volts, at the third (-0.8) volts. For this, the transistors 2, 22, h of the current switches must be open, the transistors / 1, 1-2, 2z-closed. Since the base-emitter of silicon transistors at the junctions decreases the voltage (, c, then at the outputs of the emitter followers the voltages are set to: (0.7) 0; 2- (-1.1) o; 2 - (- 1.5 ) c. In order to preserve the initial state of the circuit cells, there must be an –il potential at the counting input of the circuit, 5

-1,1 8.-1.1 8.

Таким образом, если на счетном входе схемы сохран етс  напр жение в,о - 1,3, схема в этом состо нии может находитьс  сколь угодно долго.Thus, if the voltage at is kept at the counting input of the circuit, o is 1.3, the circuit in this state can be indefinitely long.

С поступлением первого импульса входное напр жение понижаетс  до -0,9 в. Поэтому напр жение на базе транзистора /а становитс  меньше, чем на базе транзистора РЗ, а отношение между базовыми напр жени ми остальных пар токовых ключей сохран етс  прежним. Это приводит к тому, что токовый ключ /2 открываетс , а ключ Рг запираетс . На первом выходе схемы устанавливаетс  нулевое напр жение , на втором (- 0,8) в, на третьем (-0,4) в, а на выходах эмиттерных повторителей 3i, 3- и 5з соответственно-0,7,-,5 и - 1,1 8. Это состо ние схемы сохран етс  на всю длительность импульса.With the arrival of the first pulse, the input voltage drops to -0.9 volts. Therefore, the voltage at the base of the transistor / a becomes less than that at the base of the RZ transistor, and the ratio between the base voltages of the remaining pairs of current switches remains the same. This causes the current key / 2 to open, and the key Pg to be locked. At the first output of the circuit, a zero voltage is set, at the second (–0.8) V, at the third (–0.4) V, and at the outputs of the emitter followers 3i, 3, and 3h, respectively, 0.7, -, 5 and - 1.1 8. This circuit state is maintained for the entire pulse duration.

Во врем  второго полупериода входной частоты напр жение на входе схемы вновь становитс  равным -1,3 в, а так как напр жение транзистора 2, было -1,1 в, то ключ /i открываетс , а ключ 2| запираетс . Теперь на первом выходе счетчика устанавливаетс  напр жение (-0,4) в, на втором (-0,8) в, на третьем - нулевое. Напр жени  с эмиттерных повторителей , смещающие выходные напр жени  схемы в отрицательную область на 0,7 в, удерживают  чейки схемы в этом состо нии до поступлени  следующего импульса (фиг. 2). Следовательно, при подсчете одного импульса нулевой уровень напр жени  в счетчике перемещаетс  с первого выхода на третий, после второго импульса - на второй. После третьего импульса схема возвращаетс  в исходное состо ние , когда с первого выхода снимаетс  нулевое напр жение.During the second half period of the input frequency, the voltage at the input of the circuit again becomes equal to -1.3 V, and since the voltage of transistor 2 was -1.1 V, the key / i opens and the key 2 | locked up. Now the voltage at the first output of the meter is set (-0.4) V, at the second (-0.8) V, at the third - zero. Voltages from emitter followers, which bias the output voltages of the circuit to the negative region by 0.7 volts, keep the circuit cells in this state until the next pulse arrives (Fig. 2). Therefore, when counting a single pulse, the zero voltage level in the meter moves from the first output to the third, after the second pulse to the second. After the third pulse, the circuit returns to its original state when the zero voltage is removed from the first output.

В предлагаемой схеме мощность, рассеиваема  элементом перекрестной св зи, примерно вдвое меньще мощности, рассеиваемой транзисторными ключами. Это позвол ет за счет перераспределени  токов, ранее протекавщих через элементы перекрестных св зей, увеличить токи, переключаемые транзисторными ключами.In the proposed scheme, the power dissipated by the cross-linking element is approximately half the power dissipated by transistor switches. This allows, through the redistribution of currents that previously flow through the elements of cross-links, to increase the currents switched by transistor switches.

Поэтому предлагаема  схема обладает более высоки.м быстродействием, чем известные схемы. Оценим, во сколько раз возросла предельна  частота счетчика.Therefore, the proposed scheme has a higher speed than the known schemes. Let us estimate how many times the counter frequency has increased.

Известно, что врем  задержки распространени  сигнала на уровне 50% логической единицы дл  схем на переключател х токаIt is known that the propagation delay time is at the level of 50% of the logical unit for circuits on current switches

/. i + (o,7cJ-+0,5C.J--).,/. i + (o, 7cJ- + 0.5C.J--).,

где ty - врем  задержки, завис щее только от параметров транзисторов;where ty is the delay time, depending only on the parameters of the transistors;

С, - полна  емкость, подключенна  к каждому выходу схемы счетчика;C, - full capacity, connected to each output of the meter circuit;

Ci - входна  емкость эмиттерного повторител ;Ci is the input capacity of the emitter follower;

Е - напр жение источника питани ;E is the power supply voltage;

Vi - размах напр жени  логической единицы на выходе схемы;Vi is the voltage swing of a logical unit at the output of the circuit;

Pg-мощность, рассеиваема  токовыми ключами;Pg-power dissipated by current switches;

Ре-мощность, рассеиваема  эмиттерньш повторителем.Re-power dissipated by an emitter follower.

Оптимальным между мощност ми Pg и Ре  вл етс  соотнощение . Поэтому выражение дл  ta можно переписать:The best relationship between Pg and Re is the ratio. Therefore, the expression for ta can be rewritten:

,-/,;+-(0,7 с, i-Q) Еу,., - /,; + - (0.7 s, i-Q) Ey ,.

На основании временных диаграмм на фиг. 2 можно прийти к выводу, что минимальный период входной частоты импульсов который можно подавать на счетчик, равен 2L . Следовательно, максимальную частотуBased on the timing diagrams in FIG. 2, it can be concluded that the minimum period of the input pulse frequency that can be fed to the counter is 2L. Therefore, the maximum frequency

.мин.min

входных импульсов предлагаемого счетчика можно определить по формулеinput pulses of the proposed counter can be determined by the formula

0,5Я0.5I

1one

прелprel

-у. - ,-y -,

- мипГ,/-,,- mipg, / - ,,

ьпрсд -;- (0,7 Cj п- CL)EVIп rdsd -; - (0,7 Cj p-CL) EVI

50 или при t,P,,,,, « (0,7С, -;- CL}EV50 or at t, P ,,,,, “(0.7 C, -; - CL} EV

,„,,,, „,,,

/ м а к с / mak

(0,7С, -Ci)fK,(0.7C, -Ci) fK,

где Рg . - предельна  мощность, рассеиваема  токовыми ключами.where pg. - limiting power dissipated by current switches.

Из полученного выражени  следует, что рабоча  частота счетчика вдвое выще частот счетчика, выполненного по схеме, вз той из прототипа.From the obtained expression it follows that the working frequency of the counter is twice as high as the counter frequency, made according to the scheme taken from the prototype.

В предлагаемой схеме требуетс  лишь один источник питани , причем напр жение в дватри раза меньще напр жени  обоих источников , требующихс  дл  работы известной схемы . Поэтому при одинаковых переключаемых токах мощность, потребл ема  каждой  чейкой , во столько же раз меньше.In the proposed scheme, only one power source is required, and the voltage is two times less than the voltage of both sources required for the operation of the known circuit. Therefore, with the same switching currents, the power consumed by each cell is as much less.

Так как токи в элементах перекрестных св зей предлагаемой схемы уменьшились и стали равны токам баз эмиттерных повторителей ( /бэп), то в этой схеме увеличиваетс  отношение уровней напр жени  логической единицы ({/) и логического нул  (f/o):Since the currents in the cross-connect elements of the proposed circuit have decreased and become equal to the currents of the emitter follower bases (/ bep), the ratio of the voltage levels of the logical unit ({/) and logical zero (f / o) increases in this circuit:

1 IK.I + /бэп IK.л и1 IK.I + / bk IK.l and

777 7 777 7

Q-бэп бэпQ-bep bep

а дл  случа , когда/кл /эп, t/iand for the case when / CL / EP, t / i

и,and,

Одним из преимуш,еств схемы счетчика  вл етс  также возможность выполнени  ее не только в гибридном, но и в твердотельном исполнении, причем выходные уровни напр жени  схемы хорошо согласуютс  с уровн ми напр жений серийно выпускаемых микросхем на переключател х тока.One of the advantages of the meter circuit is also the possibility of its execution not only in the hybrid, but also in the solid-state version, and the output voltage levels of the circuit are in good agreement with the voltage levels of commercially available microcircuits on the current switches.

Предмет изобретени Subject invention

Кольцевой счетчик на переключател х тока, выполненных на транзисторах с эмиттерными св з ми, состо щий из нечетного числа  чеек, у которых базы транзисторов первых ключей всех  чеек объединены и образуют счетный вход кольцевого счетчика,A ring counter on current switches made on emitter-connected transistors consisting of an odd number of cells in which the bases of the transistors of the first keys of all cells are combined and form the counting input of the ring counter,

а коллектор транзистора первого ключа г-той  чейки соединен с коллектором транзистора второго ключа i-1-вой  чейки и резистором нагрузки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , уменьшени  потребл емой мощности и уровн  напр жени  логического ну.т , кажда   чейка кольцевого счетчика содержит эмиттерный повторитель, при этом коллектор транзистора первого ключа j-той  чейки соединен с базой транзистораand the collector of the transistor of the first key g of the cell is connected to the collector of the transistor of the second key of the i-1-cell and the load resistor, characterized in that, in order to increase speed, reduce power consumption and the voltage level of logic voltage, each cell ring counter contains an emitter follower, while the collector of the transistor of the first key of the j-th cell is connected to the base of the transistor

второго ключа данной  чейки через транзистор эмиттерного повторител , база которого св зана с коллектором транзистора первого ключа, а эмиттер - с базой транзистора второго ключа.The second key of this cell is through an emitter follower transistor, the base of which is connected to the collector of the first key transistor, and the emitter is connected to the base of the second key transistor.

{Js{Js

бш 3BS 3

0 -е0th

Риг /Rig /

-0,9 -1,3-0.9 -1.3

ш, ish, i

-а« -0.-a "-0.

:J : J

SU1748376A 1972-02-16 1972-02-16 RING COUNTER SU427478A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1748376A SU427478A1 (en) 1972-02-16 1972-02-16 RING COUNTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1748376A SU427478A1 (en) 1972-02-16 1972-02-16 RING COUNTER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU427478A1 true SU427478A1 (en) 1974-05-05

Family

ID=20503335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1748376A SU427478A1 (en) 1972-02-16 1972-02-16 RING COUNTER

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU427478A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4000412A (en) Voltage amplitude multiplying circuits
US5216295A (en) Current mode logic circuits employing IGFETS
US4970406A (en) Resettable latch circuit
US5231363A (en) Pulse width modulating producing signals centered in each cycle interval
EP0075915A2 (en) Logic circuit operable by a single power voltage
JPS6134296B2 (en)
JP2022505337A (en) Level shifter for half-bridge GaN driver applications
EP0131205B1 (en) Current source control potential generator for ecl logic circuits
US2877357A (en) Transistor circuits
US3617776A (en) Master slave flip-flop
EP0693827A2 (en) Quasi-static adiabatic gates
KR100637637B1 (en) Analog switching circuit and gradation selector circuit
US5202908A (en) Shift register
SU427478A1 (en) RING COUNTER
CA1066369A (en) N-bit register system using cml circuits
US3612911A (en) Asynchronous rs sweep stage in ecl technique
WO1985002956A1 (en) Ecl gate with switched load current source
US3437840A (en) Gated storage elements for a semiconductor memory
US3745372A (en) Asynchronous adding-subtracting device
US4501974A (en) Pulse stretching and level shifting circuit
GB1087858A (en) Switching circuits using two terminal negative resistance devices
US4779011A (en) Latch circuit having two hold loops
JPH05335917A (en) Transfer gate and dynamic frequency divider circuit using the same
US3855481A (en) N-state logic circuit
US5113419A (en) Digital shift register