[LT] Pasiūlymas yra iš puslaidininkinės elektronikos srities, o būtent – trigeriai, ir gali būti vartojamas elektroninėse automatikos sistemose, atminties įtaisuose skaitmeninės informacijos saugojimui bei apdorojimui, registruose, skaitikliuose ir t. t. Pasiūlytame trigeryje kartu su dviem dvipoliais tranzistoriais yra naujai panaudoti du puslaidininkiniai tetrodai, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su atitinkamų tranzistorių kolektoriais, o tetrodų bazių antrieji išvadai yra sujungti su pirmąją „žeme“, kai tuo tarpu tranzistorių bazės per atitinkamus rezistorius yra sujungtos su antrąją „žeme“, kuri yra galvaniškai atskirta nuo pirmosios „žemės“. Kitame trigerio variante vietoje dvipolių tranzistorių yra atitinkamai įjungti atidarytojo kanalo lauko tranzistoriai. Palyginus su analogu šis trigeris pasižymi didesne veikimo sparta ir didesne įrašyto signalo verte, bei didesnėmis informacijos įrašymo funkcinėmis galimybėmis.
[EN] The proposal is in the field of semiconductor electronics, namely- `trigger`s, and it can be used in electronic automation systems, devices for digital information storage and processing, registers, counters, and similar devices. In the proposed flip-flop, alongside two bipolar transistors, two semiconductor tetrode are used in new way. The first outputs bases of tetrodes are connected to the collectors of transistors and the secondary outputs of bases of tetrodes are connected to the first “ground”, while the bases of transistors are connected through resistors to the second “ground”, which is galvanic ally isolated from the first “ground”. In another version of the `trigger` instead of bipolar transistors the open channel field effect transistors are used. Compared to analogue, this flip-flop is characterized by higher operating speed rates and increased recorded signal value, and enhanced information recording functionality.
[0001] Pasiūlymas yra iš puslaidininkinės elektronikos srities, o būtent – trigeriai, ir gali būti vartojamas elektroninėse automatikos sistemose, atminties įtaisuose skaitmeninės informacijos saugojimui bei apdorojimui, registruose, skaitikliuose ir t. t.
[0002] Analogas yra sudarytas iš dviejų dvipolių tranzistorių, kurių kolektoriai – išėjimai per atitinkamus apkrovos rezistorius yra sujungti su maitinimo šaltinio vienu iš polių, kurio kitas polius yra sujungtas su tranzistorių emiteriais, o pirmojo ir antrojo tranzistorių bazės – įėjimai yra sujungtos su antrojo ir pirmojo tranzistoriaus kolektoriais, atitinkamai (Dailidėnas V., Lašas A., Mickūnas N., Šurna R. Impulsinė technika.- "Mokslas", 1976, 388 p. (122 p., 5.5 pav. )). Analogo trukumas yra tai, jog persijungiant trigeriui, jo tranzistorių kolektorių įtampos beveik nesikeičia ir soties atveju yra santykiai mažos: 0,1–0,3 V. Kitas esminis analogo trukumas yra tai, jog stabili trigerio būsena yra pasiekiama tik gyliai įsotinant atidarytoje būsenoje esantį tranzistorių, kas savo ruožtu mažina trigerio perjungimo spartą iš vienos stabilios būsenos į kitą stabilią būseną, nes dvipolio tranzistorius perjungimo laikas iš soties į aktyvią veiką reikalauja papildomo laiko, būtino nepusiausvyrinių krūvininkų išsiurbimui iš bazės bei kolektoriaus sričių.
[0003] Analogo trūkumams pašalinti trigeryje, sudarytame iš dviejų dvipolių tranzistorių, kurių bazės yra įėjimai, o kolektoriai – išėjimai, ir įtampos šaltinio, papildomai yra įjungti du puslaidininkiniai tetrodai – pirmasis ir antrasis, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su pirmojo ir antrojo tranzistorių atitinkamais kolektoriais, puslaidininkinių tetrodų bazių antrieji išvadai yra sujungti su pirmąją "žeme" – nulinio potencialo pirmąja šina, dvipolių tranzistorių emiteriai yra sujungti su srovės šaltinio vienu iš polių, kurio kitas polius yra sujungtas su pirmąją "žeme", pirmojo tetrodo emiteris yra sujungtas su antrojo tranzistoriaus baze, o antrojo tetrodo emiteris yra sujungtas su pirmojo tranzistoriaus baze, tranzistorių bazės per atitinkamus rezistorius yra sujungtos su antrąją "žeme" – nulinio potencialo antrąja šina, kuri yra galvaniškai atskirta nuo pirmosios "žemės", tetrodų kolektoriai yra sujungti su įtampos šaltinio vienu iš polių, kurio kitas polius yra sujungtas su antrąją "žeme".
[0004] Kitame trigerio variante vietoje dvipolių tranzistorių yra atitinkamai įjungti atidarytojo kanalo lauko tranzistoriai, kurių užtūros atitinka bazes, ištakos – emiterius ir santakos – kolektorius.
[0005] Principinė elektrinė trigerio schema yra parodyta Fig. 1, čia skaičiais pažymėta: 1 ir 2 – atitinkamai pirmasis ir antrasis dvipoliai tranzistoriai; 3 ir 4 – atitinkamai pirmasis ir antrasis puslaidininkiniai tetrodai; 5 ir 6 – atitinkamai įtampos ir srovės šaltiniai; 7 ir 8 – rezistoriai; 9 ir 10, 11 ir 12, 13 ir 14 – atitinkamai pirmojo 1 ir antrojo 2 tranzistorių kolektorių, emiterių ir bazių kontaktai; 15 ir 16, 17 ir 18 – atitinkamai pirmojo 3 ir antrojo 4 tetrodų bazių pirmųjų ir antrųjų išvadų kontaktai; 19 ir 20, 21 ir 22 – atitinkamai pirmojo 3 ir antrojo 4 tetrodų kolektorių ir emiterių kontaktai; 23 ir 24 – atitinkamai pirmasis ir antrasis įėjimai; 25 ir 26 – atitinkamai pirmasis ir antrasis išėjimai; 27 ir 28 – atitinkamai pirmoji ir antroji "žemės".
[0006] Trigeryje (Fig. 1) pirmojo 1 ir antrojo 2 dvipolių tranzistorių kolektoriai 9 ir 10 yra susijungti su pirmojo 3 ir antrojo 4 puslaidininkinių tetrodų bazių pirmaisiais išvadais – kontaktais15 ir 16, atitinkamai, o puslaidininkinių tetrodų 3 ir 4 bazių antrieji išvadai 17 ir 18 yra sujungti su pirmąją "žeme" 27. Dvipolių tranzistorių 1 ir 2 emiteriai 11 ir 12 yra sujungti su srovės šaltinio 6 vienu iš polių "–", kurio kitas polius "+" yra sujungtas su pirmąją "žeme" 27. Pirmojo tetrodo 3 emiteris 21 yra sujungtas su antrojo tranzistoriaus 2 baze 14, o antrojo tetrodo 4 emiteris 22 yra sujungtas su pirmojo tranzistoriaus 1 baze 13. Tranzistorių 1 ir 2 bazės 13 ir 14 per atitinkamus rezistorius 7 ir 8 yra sujungtos su antrąją "žeme" 28. Tetrodų 3 ir 4 kolektoriai 19 ir 20 yra sujungti su įtampos šaltinio 5 vienu iš polių "–", kurio kitas polius "+" yra sujungtas su antrąją "žeme" 28, kuri yra galvaniškai atskirta nuo pirmosios "žemės" 27.
[0007] Trigeris veikia tokiu būdu.
[0008] Įjungus įtampos 5 ir srovės 6 šaltinius, vienas iš tranzistorių, pvz. antrasis 2, atsitiktiniu būdu persijungia į "atidarytą" būseną, kurioje varža RKE 2 tarp jo kolektoriaus 10 ir emiterio 12 yra santykinai maža, apie 1–10 ( ir mažiau. Todėl iš šaltinio 6 srovė Io teka per "atidarytą" tranzistorių 2 ir tetrodo 4 bazę. Esant nustatytai sąlygai: Io ( IBB s – tetrodų 3 ir 4 bazės srovės IBB vertė, kuriai esant tetrodai 3 ir 4 persijungia į "atidarytą" būseną, kurioje jų varža R*KE 3, 4 atitinkamai tarp jų kolektorių 19 ir 20, ir atitinkamai emiterių 21 ir 22, yra santykinai maža, apie 1–10 ( ir mažiau, todėl tetrodas 4 persijungia į "atidarytą" būseną ir įtampos šaltinio 5 įtampa Ɛo yra tiesiogiai per mažą varžą R*KE 4 prijungiama prie pirmojo tranzistoriaus 1 bazės 13. Todėl šis, pavyzdžiui, n-p-n tipo tranzistorius 1 yra patikimai "uždaromas" atitinkamo poliaringumo – neigiama įtampa –Ɛo, kurios vertė Ɛo yra parenkama iš sąlygos taip, kad, esant išoriniams trikdžiams, trigeris būtų stabilioje būsenoje, pavyzdžiui, Si tranzistorių 1 ir 2 atveju: Ɛo ( 0,5–1 V. "Uždarytoje" būsenoje tranzistoriaus 1 varža RKE 1 tarp jo kolektoriaus 9 ir emiterio 11 yra santykinai didelė, apie 0,1–1 M( ir daugiau. Todėl šaltinio 6 srovė Io neteka per "uždarytą" tranzistorių 1 ir tetrodo 3 bazę, todėl tetrodas 3 yra "uždarytoje" būsenoje ir jo varža R*KE 3 yra santykinai didelė, apie 0,1–1 M( ir daugiau. Šiuo atveju įtampos šaltinis 5 yra "atjungtas" nuo antrojo tranzistoriaus 2 bazės 14, todėl šis tranzistorius 2 yra "atidarytoje" būsenoje, kurią palaiko šaltinio 6 srovė Io, kurios vertė yra parenkama iš papildomos sąlygos taip, kad "atidarytas" tranzistorius 2 arba 1 nebūtų įsotintas. Šioje būsenoje, kai tranzistorius 1 yra "uždarytas", o tranzistorius 2 – "atidarytas", atžvilgiu pirmosios "žemės" 27 įtampa Uiš 1 išėjime 25 yra artima nuliu: |Uiš 1| ( 0 V, o įtampa Uiš 2 išėjime 26 yra santykinai didelė: |Uiš 2| ( Io·R BB, čia RBB – tetrodų 3 ir 4 bazių varža atitinkamai tarp išvadų 15-17 ir 16-18. Ši trigerio būsena, atitinkanti, pavyzdžiui, informacinio bito "1" įrašą, gali būti pakeičiama keliais būdais.
[0009] Pirmas būdas, kai trigerio įėjimai 23 ir 24 yra paveikiami diferencine įrašymo įtampa (Uin = Uin 1 – Uin 2, o būtent, kai (Uin ( 0, yra įrašomas informacinis bitas "0", nes šiuo atveju tranzistorius 1 yra "atidaromas", o tranzistorius 2 yra "uždaromas", ir kai (Uin < 0, yra įrašomas "1", nes šiuo atveju tranzistorius 1 yra "uždaromas", o tranzistorius 2 yra "atidaromas".
[0010] Kitas informacijos įrašymo būdas yra realizuojamas padavus įrašymo signalą (Uin 1, kai Uin 2 = 0, arba padavus įrašymo signalą (Uin 2, kai Uin 1 = 0. Šiuo atveju padavus +Uin 1, arba –Uin 2, yra įrašomas "0", o padavus –Uin 1, arba +Uin 2, yra įrašomas "1".
[0011] Dar kitas informacijos įrašymo būdas yra realizuojamas "užtrumpinant" atitinkamą įėjimą 23 arba 24 su pirmąja "žeme" 27, o būtent, kai yra "užtrumpinamas" pirmasis įėjimas 23, yra įrašomas "0", nes šiuo atveju tranzistorius 1 yra "atidaromas" didesne jo emiterio 11 srovės IE 1 verte iš srovės šaltinio 6, o kai yra "užtrumpinamas" antrasis įėjimas 24, yra įrašomas "1", nes šiuo atveju tranzistorius 2 yra "atidaromas" didesne jo emiterio 12 srovės IE 2 verte iš srovės šaltinio 6. Įėjimų 23 ir 24 "užtrumpinimas" gali būti realizuojamas, pavyzdžiui, tarp kontaktų 23 ir 27, bei tarp kontaktų 24 ir 27 įjungus papildomų dviejų dvipolių tranzistorių atitinkamai kolektorius ir emiterius, kurių varžos RKE atlieka komutavimo funkciją – kai RKE ( 1–10 ( ir mažiau, turime "užtrumpinimą", o kai RKE ( 0,1–1 M( ir daugiau, turime "nutrauktą" grandinę.
[0012] Kitame trigerio variante vietoje dvipolių tranzistorių 1 ir 2 yra atitinkamai įjungti atidarytojo kanalo lauko tranzistoriai, kurių užtūros atitinka bazes 13 ir 14, ištakos – emiterius 11 ir 12, o santakos – kolektorius 9 ir 10. Šiuo atveju srovės šaltinio 6 generuojamos srovės Io vertė yra nustatoma iš sąlygos: Io ( 2·IBB s, o įtampos šaltinio 5 poliaringumas yra nustatomas užtvarine kryptimi lauko tranzistorių užtūroms ir įtampos vertė Ɛo yra parenkama iš sąlygos taip, kad, esant išoriniams trikdžiams, trigeris būtų stabilioje būsenoje, pavyzdžiui, Si sandūrinių tranzistorių atveju: Ɛo ( 1–2 V, ir trigeris veikia taip pat.
[0013] Palyginus su analogu šis trigeris pasižymi didesne veikimo sparta ir didesne įrašyto signalo verte, bei didesnėmis informacijos įrašymo funkcinėmis galimybėmis.
1. Trigeris, sudarytas iš dviejų dvipolių tranzistorių, kurių bazės yra įėjimai, o kolektoriai – išėjimai, ir įtampos šaltinio, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad yra papildomai įjungti du puslaidininkiniai tetrodai – pirmasis ir antrasis, kurių bazių pirmieji išvadai yra sujungti su pirmojo ir antrojo tranzistorių atitinkamais kolektoriais, puslaidininkinių tetrodų bazių antrieji išvadai yra sujungti su pirmąją "žeme" – nulinio potencialo pirmąja šina, dvipolių tranzistorių emiteriai yra sujungti su srovės šaltinio vienu iš polių, kurio kitas polius yra sujungtas su pirmąją "žeme", pirmojo tetrodo emiteris yra sujungtas su antrojo tranzistoriaus baze, o antrojo tetrodo emiteris yra sujungtas su pirmojo tranzistoriaus baze, tranzistorių bazės per atitinkamus rezistorius yra sujungtos su antrąją "žeme" – nulinio potencialo antrąja šina, kuri yra galvaniškai atskirta nuo pirmosios "žemės", tetrodų kolektoriai yra sujungti su įtampos šaltinio vienu iš polių, kurio kitas polius yra sujungtas su antrąją "žeme".
2. Trigeris pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad vietoje dvipolių tranzistorių yra atitinkamai įjungti atidarytojo kanalo lauko tranzistoriai, kurių užtūros atitinka bazes, ištakos – emiterius, ir santakos – kolektorius.