Ik-триггер кмдп-типа

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1628187 А1 (51)5 H 03 К 3/353

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4658995/21 (22) 06,03.89 (46) 15.02.91. Бюл. Р 6 (72) В.Н. Богатырев, Ю„И. Рогозов и К.В. Егоров (53) 621.374(088.8) (56) Алексенко А.Г., Шагурин И.И„ 11цкросхемотехника. - М.: Радио и связь, 1982, с. 170, рис. 4,11а. (54) IK-ТРИГГЕР КИДП-ТИПА (57) Изобретение относится .. „мпульсной технике и может быть использовано для построения больших интегральных схем в KMOII-технологии. Цель изоб2 ретения — повьппение помехоустойчивости работы триггера путем обеспечения управления триггером по фронту тактового импульса, Устройство содержит элементы И-НВ 1 и 2, элементы ЗИ-HF. 3-6, МрП-транзисторы р-типа 7-10, МДП-транзисторы п-типа 11, 12. Введение третьего 5 и четвертого 6 элементов

ЗИ-НВ, а такыре ИДП-транзисторов ртипа 7-10 и и-типа 11, 12 позволяет исключить ситуацию, когда при определеннык ко. бина| 1ях входных си1чзлов триггер. раб< тчет как синхро)п .ируемый уровнем, 1 ил.

16?8187

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано ппя построения больших интегральных схем в КМОП технологии.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости работы триггера путем обеспечения упрлвпения триггером по фронту тактового импу.>ьсл, На чертеже приведена эпектрическля принципиальная схема IK-триггера IFtJHtтипа, IK-триггер КМДП-типа содержит первый 1 и второй 2 элементы И-НГ, первый 3, второй 4, третий 5 и чет»ертый )5

6 элементы ЗИ-НЕ, первый 7, второй

8, третий 9 tt четвертый 10 МПП-транзисторы р-типа и первый 11, вт< рой

12 МПП-трлнзпсторы и-типа П>ьгхоП 1>еF— ваго элемента И-НЕ 1 соединен с перв тор ого о.<ем<.IIT;1 П-НЕ вторым входом третьего эпемс и i л

ЗИ-НЕ 5 и является инверсным Выходом устройства, выход второго a

И-НГ 2 соединен с первым вх<>пом и< рвого элемента И-HE 1, вторым Входом четвертого элемента ЗИ-НГ 6 и зл>ВОром первого 7 Iðàíçèñòoðë р-типа и я»ЛЯЕТСЯ ПРЯ 1ЫМ ВЬГХОГ!с>М УС) РОЯСтВЛ, Г>1>ход первого эпемент:1 ЗИ-HF. cocplt»ett с вторым входом первого э1ctt »та

И HE 1, первьми входами второго 4 и третьего 5 элементов 3>1-НЕ, вьГх<)п второго элемента ЗИ-НЕ и соепингны с вторым входом второго эпемента И-НЕ

2, первыми входами первого 3 и че)»ертого 6 эпементов ЗИ-HF., третьи входы третьего 5 и четвертого б эпементо»

ЗИ-НЕ соответственно соединены с

I- и К-входами устройства, а выходы - 40 с вторыми входами первого 3 и второго

4 элементов ЗИ-HF. сток первого трлнзистора 7 р-типа соединен с истоком третьего транзистора 9, сток которого соединен с третьим вхосом первого э.!е- 45 мента ЗИ-HF. 3, стоком четвертого 10 р-типа и стоком первого 11 и-типа транзисторов, сток второго транзистора 12 п-типа соединен с третьим входом второго эпементл ЗИ-НЕ ч и стоком второго транзистора 8 р-типа, зл)воры второго 8, третьего 9 и четвертого 10 транзисторов р-типа и первого 11 и второго 12 транзисторов и-типа соединены с тактовой шиной С, истоки и подложки первого 7, второго 8, четвертого 10 и подложка третьего 9 трлнзисторОв р-типа соединены с шиной питания, а истски и поп)1ожкп первог:. 11 и второго 12 транзисторов и-типа соединены с общей шиной

Преппоплгается, что Входные емкости ((: „) и пороговые напряжения (П

Извес)но, что время нарастания (1- Г>ор О бх) 1 3<)ð где 1 3@p - ToK 1)ротеклю!!>1!11 через транзисторы 7-10 Если по тактовому импульсу закрыть элементы

3 и 4 (т. е. «а их выхоплх сформиров;!ть потенцилпы высокого погическогo уровня), то по оконча1гии тактового иыГ>упьсл (С = 1- 0) открывастся быстрее то! ил элементов 3 и 4, входной ток (нл их трстьих »ходах) которого вь>ше :при наля 1»и на ос T;1:1ьных Вх< пах элем нт<)г.

3 1! 4 С 11 1 IIIIJIOI!»hIC OIIOI Î . 1 огll Гс Г !<< » О

У1-> О» 11 >! )

ТЛ1 ИМ Обра З ОМ, COe! I!I!tet!I«- тра Нэя .— торо» 7-10 il<>з»опяет 11олу !лть рл )!п<чIIbIc с 0oT Hot!le н><я меж:1у Вх)п нь>мll 1 Ок 11 !

В1 )!Iс мен < » 3 Il -1, Vc!Ii1 принятl>, что со>11>О)ив»ения клнлпов транзисторов

7 1! 9 рлвно R/6, трлнз11стсрл 10 — R, трапа>;сторл 8 — R/2 то при разпя !ных

Kott6tt tIrl Ib1tIx входных сигнал, В гс егпл

ВЬП)О!11!Я CTC Я COO 1 tIOII«111! Е t IC1t1 р В ХОП НЬ1 мя -, o! ков б< —.ьtItc другого В пвл рлз,!

УстройстIto рл< Отл т спепук>гш!и;,C рлзом.

Прсдпопожям в исходном cocтоянпи пря С = 0 1<л выходе устро11ст л;и<с>ется с»гнаг; Q = 1, 0 = О. На >::!хопс эпемен4 меется сигнап низкого и;>, и-1ескаг" ур эвня, который фиксирует вьк Окие логические у1>овни нл выходлх эпе>t< I!To» 3 и б Изменение сиг11апов нл 1- и К-входах не ГГчияет на состо511П1<" <)СltОВНОГО И ПОПОЛН?!ТЕЛ»К )ГО три.-гер .в. При этом транзисторы 7, 9, 11 и 12 закрыты, з транзисторы

8 10 открыты, B исход«ом состоянии 0 = О, Q = 1, эпементы -> и 5 злкрыты, при этом изменение сигнлпов на I- и К-входах также не влияег на состояние Основного и допсг>1!итепьного триггеров, С прихс>дом тактового импульса С = 1 транзистор!1

11 и 12 открываются, транзисторы 8„

9 и 10 закрываются. Отпирание транзисторов 11 и 12 приводит к тому, --ITo на вьГхопах элементов 3 и 4 основного триггера формируется сигнал высокого логического уровня, который не влияет на состоянис допоп1п<тельного триггера нл элементах 1 и 2, 5 16

Предположим, чтp !to cp(зу »к ToBol импульса (при пгрехотте С из единичного состояния в нулевое) нл входах устройства имен тся cèpíà Ibl Выгокогn логического уровня T. = К = 1. При

0 = О, 0 = 1 элемент 5 закрыт, элемент 6 открыт (на ет о в!!ходе имеетгя сигнал низкого лс гичегт;(гn уровня) .

По срезу тлктового имгу.fl,(л трлн<зигторы 11 и 12 злкрывлю1(<т,;i трлнзи(— торы R и 10 открь)тзл(<)т(я, <. у (етом состояний элемент(В 5 и 6 нл иых(пе элементл 3 сформируется гигfl»fi ш<зкого логичеcxnI о урон(!я, чтo привод(тт к формированию нл В((соотг э..fes« ff1 1 сигнала III>tcof-nf .(Огического ур((IIIII (Q = 1 ) у л fla Вт (ходn "IIE !pl!1 л 2 гигналл ни )кого л(т !итог)(< го ур<)ттня (О = 0) . Есл)! г«.рс з такт<. 5)(го импульса исход((-)! г; г тсяtlilo тifilãl (рл () = 1, О = О, )лгмс ft1 <) )льрыг, ) Ic менч э О1 f((5üt 1 . (In ср(1 " .т;)к Ol:nl n иттпутть(л трлнзио i Орт! 11 ii 1? злт(рт(ваютея, л трлн ис1< р!.! Р li 1О стf pt,tилют Гя, Г $

5, 6 нл III lxnä()деме н1 » Фор itðó(тся гигнал It!to!tnt логlt)t(гк(го уровня, чтс лрииодит к !f)< pit!It)nt 1 5<ю ((л выход(: 1:(гь(с нгл 2; ит li::I,! (! сь го л О Г и c: (к v l О y p <» ) f t st (О = 1 );1 ! ) тзь(ходе .Д< метттл 1 — с!<иlla:)ллтч<-5;< t n логич(!ского уровня (0 = ().

Таким Образом, ригl .-р II;!finò; г в счетном режим(с зл..tin!i, Фронту тактового импут(ьел, Пр(! 1 = К = 0

3лементы 5 и 6 злк, ыть! (т)ы(oi<)«! то гическии уровень) . 11o С = 1 )л (. <енты

3 и 4 закрываются Ег(и 0 = О, О = 1, Tpaffa5fc7 (7p 7 còl;pыт, (1 О(тот);I I Ð:! !эttn, по злднему фронту та-, Iоиого имн .лье» быстрее открыва <ся элемент .1, Входной ток на его входе и дил рлз,- оольпте тока заряда емког ти третьего входа элемента 4,что подтверждает состояние. триггера С = 1, Q = О, Если 0 = 1, Q = О, то транзистор 7 закрыт и по заднему фронту тактового импульса

Г)ыстрее открывается элемент 4, входной ток на его Входе в двл рлэа больше тока заряда емкости третьего входа элемента 3, что также под. ерждает состояние триггера О = 1, 0 =- О, Таким образом, триггер работает в режиме хранения при I = К = О.

При ? = О, К = t, когда, С = 1, траттэиеторьт 11 и 12 открыты — на выходах элементов 3 и 4 имеются сигналы высокого логического уровня, ?H l 1 7 6

40

15

Если 0=1,77=0при I =О,К=1, т о»а в txo7

Если () = О, О = 1 при I = О, К = 1, то трлттзистор 8 открыт, при С = 1 элементы 5 и 6 закрыты, (.ледовательто, по заднему фронту тактового импульса быстрее открьттзлется элемент

3, Входной ток нл его третьем входе и дил рлзл больп<е входногn тока на третьем иходе эч(ментл 4, в зтом случл(состояние трттггер;! не изменяется

При Т = 1, К=О, О= 1, (f = 0 трлнзигтОр 7 закрыт, <зеыет(тт! 5 и <1 закрыл ы (IIII(nкий ур(вень нл их входах), и(зл.lít му фронту тлктoòlот о импульса бь(гтр(е открь)влет(.я 77(гыеттт 4 (нл выходе Ф()рмт<р уотс я "0"), Триггер не изменяет своего гnc1nflfttfft При 0 = О, () = 1 IIn С = 1 ")t1< мент 5 открыт, llë ттт тхот(е -)лем< н i.i 6 сигнлл Вь)сот(ого

in! ll 1(c v(i о у(5OBIfft, Слет)от)»тельно

Iin э»7<(<(.т; Фp):- л ьт()ного импульса

С . )! < и(llт ) < тк(7 ыис! (: c я ) H o при ВОдит к 0 = 1, О = 0.

Т» кнь! ОГр;! Во, ус тр<:й< тil ) рл Готаез к;тк I} ) pill (р (;5!1,<тт! tv!i!i(м tin -,ад-! (сыу флот: гу »ктои гn имт ульг;! „ (1- О р м у л л и з о б р с и и я

ТК-.! р5<гi ер 1 1У<П-тит<а, (.Одг(лптий дог)или;<т< !,Ill, II тртт! т с< (н(..)огре((cти е f! III»(If < т)5) з лми Ita поj) (7<ом If ит Ором элем(тзтлх 11-Ijf т! осно!)ВО т())тггер с

fl(7(i0CPCДС. I II(ffltÜÏ×f С В5! !ЯЬ<З! ИЫХОДЬ! КО торого еоотвгтгтвенно cоедт(тзень! О втор((мтт входами ттервого тт тзто,оого элементов И-НЕ, вьхо,(ттервогс элемента И-НЕ является инверсш, т, а выход второго элемента И-НŠ— прямьп. выходом IK-триггера КЩП-типа„n т л и ч а ю пт и и с я тем, ч-.о, с цель (IoIIItIIIenIf5I помехоустойчииоети, в ттего вве;(ень) третий и четверть.й элементы

ЗИ-HF,, первый, в Оро<<, третттй, четвертый 1ЩП-транзисторы р-типа и первый, второй М,"(Л-транзисторы п-типа, причем осковной триггер о непосредственньтми связями выполнен на первом и вт ором элементах ЗИ-НЕ, Выходы первого и второго элементов ЗИ-HF. соеди1628187

Составитель А. Не>.=-нонская

Редактор Л. Пчолинская Техрел Л.Олийнык Корректор М, Максимпшинец

Заказ 348 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэдательс; ий комбинат "Патент", r Ужгород, л. Гагарина,101 иены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов

ЗИ-НЕ, третьи входы которых соответственно соединены с ?- и К-входами

IK-триггера 1Р ПП-типа, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента ЗИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ЗИ-ПЕ, а выход второго элемента И- IE соединен с затвором первого транзистора р-типа и с вторым входом четвертого элемента ЗИ-HE выход которого соединен с вторым входом второго элемента ЗИ"НЕ, сток первого транзистора р-типа соединен с истоком третьего транзистора р-типа, сток которого соединен с третьим входом пергого элемента ЗИ-НЕ, стоком четвертого р-типа и стоком первого и-типа транзисторов, сток второго транзистора и-типа соединен с третьим входом второго элемента ЗИ-НЕ, со стоком второго транзистора р-типа, затворы второго, третьего, четвертого транзисторов р-типа и первого, второго транзисторов и-типа соединены с тактовой шиной, истоки и подложки первого, второго, четвертого и подложка третьего транзисторов р-типа соединены с шиной питания, а истоки и подложки первого и второго транзисторов п-типа соединены с общей шиной, сопротивления каналов первого, второго, третьего и четвертого транзисторов р-типа соотносятся как К/6 — R/2 — R/6 — R.