Пороговое суммирующее устройство

 

О П И С А Н И Е 287403

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства Мю

Заявлено ЗО.I I I.1967 (№ 1145764/18-24) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 19.Х1.1970. Бюллетень Х 35

Дата опубликования описания 27.1.1971

Кл. 42m>, 7/38

МПК G 06f 7 48

УДК 681.325 54(088 8) Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

ВСЕСС.":";ЗНАЯ

ИП ПК- .- ;;.

БИБЛИО, Е1,А

Автор изобретения

В. В. Овчинников

Заявитель

ПОРОГОВОЕ СУММИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Предложенное устройство относится к вычислительной технике и автоматике.

Пороговые суммирующие устройства, содержащие п блоков, каждый из которых состоит из 2п независимых источников тока, управляемых 2и переключающимися диодами, и туннельного диода, известны. К недостаткам известных устройств относится их малое быстродействие.

Предложенное пороговое суммирующее устройство отличается от известных тем, что к выходу туннельного диода каждого блока через проводящие диоды подключены инвертор тока, выполненный на туннельном диоде и резисторах, и транзистор с общей базой, параллельно базово-эмиттерному переходу которого включен другой туннельный диод, причем к эмиттеру транзистора подключены через проводящие диоды два источника тока, управляемые диодами, и выход схемы инвертора тока предыдущего разряда.

Это повышает быстродействие при суммирозании п-разрядных чисел за один такт питающего напряжения.

Принципиальная схема порогового суммирующего устройства приведена на чертеже.

Диоды 1, 2 положительными выводами подключены к резистору 8 и к положительному выводу диода 4, годключенного через проводящий диод 5 к положительному выводу туннельного диода 6. Диоды 7, 8 положительными выводами подключены к резисторам 9, 10 и к положительным выводам диодов 11, 12, отрицательные выводы которых подключены к Iloложнтельному выводу туннельного диода 13.

К положительному выводу туннельного диода

18 подключены также отрицательный вывод диода 14 н выход клеммы 15. Отрицательный вывод проводящего диода 16 подсоединен к

1о инвертору тока, образованному резистором 17, туннельным диодом 18 и резистором 19.

Полонсительный вывод туннельного диода 18 подключен к эмиттеру транзистора 20, с коллекторной нагрузкой — резистором 21. Резис1s торы 8, 9, 10 другими концами подключены к общей шине источника питания с положительной полярностью.

Аналогично, в цепи образования суммы старшего разряда положительные выводы диодов

20 22 — 25 подсоединены соответственно к резисторам 26 — 29 и к положительным выводам диодов 80 — 38, которые отрицательными выводами подключены через проводящий диод34 к положительному выводу туннельного дно2s да 35. Положительный вывод туннельного диода 35 подсоединен через проводящий диод

86 к положительному выводу туннельного диода 87, соединенному с эмпттером транзистора

88, имеющего своей нагрузкой резистор 39, и

30 через проводящий диод 40, присоединенному

287403

50 к инвертору тока, образованному резистором

41, туннельным диодом 42 и резистором 48.

Диоды 44, 45, соединенные с резисторами 46, 47, через проводящие диоды 48, 49 подключены к положительному выводу,туннелнього диода 87, к которому подключена также точка соединения туннельного диода 18 и резистора 19.

С ростом п-разрядности складываемых чисел растет только 2п-число независимых разных источников тока, управляемых переключающимися от воздействия входных сигналов диодами и подключенных через 2п проводящих диодов к общему проводящему диоду цепи данного разряда.

Цепь старшего разряда, выполненная аналогично цепи младших разрядов, содержит диоды 50 — 55, резисторы 56 — 61, диоды 62 — 68, туннельный диод 69, диоды 70, 71, резисторы

72, 78, диоды 74, 75, туннельный диод 7б,диод

77 и транзистор 78.

Клеммы 79, 80, 81 являются выходными клеммами результата суммирования трех разрядных чисел.

В исходном состоянии диоды 1, 2; 7, 8; 22—

25; 44 — 45; 50 — 55; 70, 71 проводят ток от источников тока на резисторах 8, 9, 10, 26 — 29, 46, 47, 56 — 61, 72 — 73.

При подаче входных сигналов в форме положительных перепадов напряжения в любой комбинации запираются те из диодов 1, 2, 7, 8, 22 — 25, 44, 45, 50 — 55, 70, 71, на которые поданы в данный момент времени запирающие сигналы. Причем на отрицательные выводы диодов 1, 2, 22 — 25, 50 — 55 подаются сигналы чисел в прямом коде, а на входы диодов 7,8, 44, 45, 70, 71 — сигналы чисел в инверсном ходе.

Если какой-либо из этих диодов, например 2, оказывается запертым, то соответствующий ему источник тока (резистор) 26 подключается через проводящие диоды 80, 34 к положительному выводу общего туннельного диода 35, шунтирующего остальные туннельные диоды

87, 42,,подключенные .к нему соответственно через проводящие диоды 86, 40, один из которых в схеме инвертора тока находится в низковольтной области вольт-амперной характеристики и проводит ток, близкий по величине к своему пиковому току.

При этом величина тока только одного источника тока недостаточна для переключения общего туннельного диода в высоковольтную область вольт-амперной характеристики.

4

При различных наборах входных сигналов к общему туннельному диоду 85 течет от включенных в данной комбинации источников суммарный ток, величина которого определяется набранной комбинацией и весами включенных источников тока.

При превышении суммарным током пикового тока общего туннельного диода 35, последний переключается в высоковольтное состояние, и ток поступает на входы пары туннельных диодов 87, 42, являющихся нагрузками общего туннельного диода 85, через проводящие диоды 86 и 40.

Причем для переключения туннельного диода 37 в высоковольтное состояние этого тока недостаточно и только при воздействии сигналов в инверсном коде на любой из диодов 44, 45 или воздействии тока из инвертора тока предыдущего разряда, поступающего на клемму 15, туннельный диод 87 переключится и включит транзистор 38, на выходе которого появится инверсный выходной сигнал. Если туннельный диод 85 не переключился, т. е. сигнал переноса из данного разряда в старший нет, туннельный диод 37 переключится только при одновременном воздействии сигналов па диоды 44, 45 и сигнала с клеммы 15. Сигнал при переключении туннельного диода 85 в высоковольтное состояние через диод 40 переключает туннельный диод 42 также в высоковольтное состояние.

В результате за один такт питающего напряжения выполняется логическая функция образования суммы п-разрядных чисел.

Предмет изобретения

Пороговое суммирующее устройство, содержащее п блоков, каждый из которых состоит из 2п независимых источников тока, управляемых 2п переключающимися диодами, и туннельного диода, отличающееся гем, что, с целью увеличения быстродействия при суммировании и-разрядных чисел за один такт питающего напряжения, к выходу туннельного диода каждого блока через проводящие диоды подключены инвертор тока, выполненный на туннельном диоде и резисторах, и транзистор с общей базой, параллельно базово-эмиттерному переходу которого включен другой туннельный диод, причем к эмиттеру транзистора подключены через проводящие диоды два источника тока, управляемые диодами, и выход схемы инвертора тока предыдущего разряда.

287403

52

Составитель Д. А. Гречинский

Редактор Б. С. Нанкина Техред А. А. Камышникова Корректор Л. Л. Евдонов

Заказ 3908/16 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прп Covere Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2