Двухтактный динамический сдвиговый регистр на мдп- транзисторах

Двухтактный динамический сдвиговый регистр на мдп- транзисторах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

329834

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Ссциалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 20.т 1.1970 (№ 1441295. 1 8-24) с присоединением заявки—

Приоритет

Опубликовано 21ЛХ.1972, Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 10.XI.1972

М. Кл. б Ис 19, 00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.374.32(088.8) Авторы изобретения

E. С, Сельков и В. И. Шагурин

Московский инженерно-физический институт

Заявитель

ДВУХТАКТНЫЙ ДИНАМИЧЕСКИЙ СДВИГОВЫЙ РЕГИСТР

НА МДП-ТРАНЗИСТОРАХ

Изобретение относится к устройствам

ЦВМ и может быть использовано в интегральных схемах последовательных запоминающих устройств, линий задержки, регистров среднего и высокого быстродействия.

Известна схема двухтактного динамического сд вигового регистра, использующая

МДП-транзисторы. Схема состоит из двух последовательно соединенных динамических и нверторав. Каждый инвертор построен,на трех транзисторах: активном, нагрузочном и проходном. Причем сток активного транзистора подключен к источни!ку постоянного напряжения, а затворы нагрузочного и проходного транзисторов подсоединены к генератору тактовых импульсов. К выходу инвертора подключен конденсатор, роль,которого .выполняет емкость затвора активного транзистора второго инвертора.

Однако эта схема имеет существенные недостатки.

Во-,первых, разряд регистра содержит шесть транзисторов и требует подводки четырех токоведущих шин (общей шины, ш ины постоянного, напряжения питания и двух тактовых шин) . Поэтому для реализации да нного регистра ia виде интегральной схемы требуется значительная площадь полупроводнистовой пластины, что ограничивает степень и нтеграции. Во-,вторых, схема, помимо исто гнпков тактовых импульсов, требует дополнительного источника постоянп,— го напряжения. В-третьих, регистр имее т низкое быстродействие, определяемое скоростью зарядки емкости через высокоомную цепь, состоящую из нагрузочного и проходного транзисторов.

Предложенный регистр отличается тем, что в:нем в качестве запоминающего эл:10 мента использована емкость исток — стс";

МДП-транзистора, а также использовано:

T21iToiBbIB с иг налы положительной поля1мп сти. В результате каждый инвертор выно;:— няется на одном транзисторе и одном диод..

15 Это позволяет уменьшить площадь, за ннмаемую устройcT âîì на полупроводннково1" пластине за счет сокрашения количества компонентов в схеме и уменьшения числ; токо ведущих шпн; исключить источник пг20 стоя нного напряжения; исключить высокомную цепь заряда запоминающего конде.;сатора и благодаря этому повысить быстр — действие.

На, фиг. 1 приведена схема одного разр

25 да регистра сдвига; на фиг. 2 и 3 — эпюр напряжений в различных точках схемы пр . передаче высокого и низкого уровней соо".— ветственно.

Динамический регистр сдвига состоит и, 30 двух последовательно соединенных инве:,3 29834

35

cue,.1

Ю

45 г

Фиг. 3

Ф0г. 2

Составитель Д. Голубович

Техред Т. Курилко

Корректор А. Васильева

Редактор Л. Утехина

Заказ 3692/13 Изд. ¹ 1579 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб,, д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 торов, каждый из которых содержит запом инающие ко нденсаторы 1 и 2,,подключенные параллельно транзисторам 8 и 4. 3атвор транзистора 8 является входом устройства. Стоки транзисторов 8 и 4 подключены к генераторам тактовых импульсов положительной полярности, а истоки через диоды 5 и б — к общей шине. Нагрузкой первого IH HBppTopB является,входная емкость 7 второго и нвертора. Второй ин вертор .нагружен .на входную емкость 8 следующего разряда,. При реализации регистра в,виде и нтегральной схемы в качеспве общей, шины используется подложка, а роль диодов выполняют злектронно-дырочные переходы исток — подложка транзистора (8 и 4).

Схема работает следуIoIIIIHIM образом.

Пусть в исходный момент на входе разряда действует высокий уровень напряжения (фиг. 2, в), отпирающий транзистор 3. Положительный тактовый импульс еще больше открывает тра нзистор, благодаря чему напряжение на. выходе схемы (фиг. 2, г) после скачка, обусловленного емкостным делителем (конденсаторы 1 и 7), спадает до уро|вня, обусловленного резист ивным делителем (сопротивление канала открытого тра нзистора и сопротивление базы диода).

По окончании импульса возникает обратный скачок. Диод 5 запирается, а транзистор 8 остается открытым за счет отр ицательйого вход(ного напряжения. Таким образом, отрицатеJIblHbIH выброс быстро спадает, так как емкости 1 и 7 разряжаются до нуля через открытый транзистор 8 и внутреннее сопротивление источника тактовых импульсов, так что к моменту действия второго тактового сигнала iHB входе второго инвертора действует н изкий уровень. Эпюра напряжения (см. фиг. 2 г) соответствует,переходному процессу в компенсирован ном делителе в случае перекомпе нса ции.

Поскольку на входе IBTopoI o инвертора действует, низкий, уровень, транзистор 4 закрыт, Второй тактовый импульс (фиг. 2, б) отпирает транзистор 4. На выходе разряда вследствие действ ия емкостного делителя формируется скачок напряжения, который спадает до уровня, определяемого резистивным делителем (открытый транзистор 4 и сопротивление базы диода б). По окончании импульса транзистор зап|ирается, а на емкостном,делителе,возникает обратный скачок, вследствие чего диод также запирается. В результате все цепи перезарядки емкостей оказываются оборванными, и на выходе разряда регистра фикс|ируется отрицательный потея пиал, cooTlBCTcтвующий высокому уровню; т. е. в течение периода, тактовых импульсов произошел сдвиг, В то же время, первый инвертор готов к приему новой и и формации.

При передаче низкого уровня переходные процессы в и нверторах протекают аналогичн о.

Предмет изобретения

Двухтактный ди намический сдвиговый регистр на МДП-транзисторах, каждый разряд которого содержит два,последовательно со15 едине нных ин вертора, отличающийся тед1, что, с целью уменьшения площадки, занимаемой устройством на полупроводниковой пластине, увеличения надежности и .повыше ния быстродействия, в нем каждый из

20 двух инверторо в разряда«содержит один

МДП-транзистор, сток которого подключен к генератору положительных тактовых нмпульсов, а исток через диод подключен к общей ши не.