Счетчик
Иллюстрации
Реферат
«и 660270
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнк
Соцнавистичеекии
Республик (63} Дополнительное к авт. свив-ву (Я2) заявлено 2101.77 (21} 2444775/18-21 (Ы} М. Ыл.
Н 03 К 23/08
Н 03 К 23/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (53) УДЫ 621. 374. .322 (088.8) Опубликовано300479. Бюллетень ¹16
Дата опубликования описания 3004.79 (72} Автор . изобретения
С.И. Скрипицина
Иосковский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (71) Заявитель (54) СЧЕТЧИК
Изобретение относится к области импульсной техники и может использоваться в качестве двоичного счетчика, сохраняющего информацию при отключении питания в системах автоматики и телемеханики.
Известны аналогичные по назначению устройства, содержащие в разрядах счетчика ключевые элементы (триггеры на транзисторах, динисторы и т.д.) и элементы с прямоугольной петлей гистерезиса (1).
Недостатком таких устройств является низкая надежность. Это связано с тем, что эти устройства работоспособны при апериодическом характере процесса нарастания и спада напряжения питания при их включении или выключении. Однако если процессы нарастания, спада или изменения напряжения питания носят колебательный характер, или время отсутствия питания мало, то устройства теряют способность сохранять информацию.
Известен счетчик, содержащий в каждом разряде транзисторы р-п-р и п-р-п проводимости, диод и резисторы, эмиттеры транзисторов р-п-р и и-р-п проводимости соединены между собой, а коллекторы соединены через резисторы соответственно с отрицательной и положительной шинами пи" тания (21. недостатком этого счетчика явля5 ется низкая надежность.
Целью изобретения является повышение надежности.
Это достигается тем, что в предлагаемый счетчик дополнительно введены вспомогательные транзисторы . -и-р и и-р-п проводимости, резисторы, а в каждый разряд дополнительно введены два дополнительных тран.- зистора р-п-р .и один дополнительный транзистор п-р-п проводимости, три резистора и мифистор, входы управления которого соединены с эмиттерами транзисторов и общей шиной, эамьткающий электрод мифистора соединен через резистор с базой первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости и с анодом диода, катод которого соединен с эмиттером второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости, базой транзистора р-п-р проводимости и через резистор с положительной шиной питания, размыкающий электрод мифистора соединен с коллен тором первого дополнительного тран8() зистора р-и-р проводимости и с эмитбб0270 бО тером дополнительного транзистора и-р-п проводимости, база которого соединена через резистор с шиной установки нуля, а коллектор соединен с положительной шиной питания, база второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости соединена с коллектором транзистора п-р-и проводимости предыдущего разряда, а коллек тор второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости каждого разряда, кроме первого, соединен с эмиттером всп могательного транзистора р-и-р проводимости, база которого через резистор соединена с эмиттером второго цополнительного транзистора р-и-р проводимости первого разряда, а коллектор вспомогательного транзистора р-п-р проводимости соединен с отрицательной шиной питания, эмиттер первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости каждого разряда соединен с коллектором первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости предыдущего разряда, эмиттер первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости первого разряда соединен с входом счетчика и через резистор с базой вспомогательного транзистора и-р-п проводимости, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор с базой второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости первого разряда и через резистор с положительной шиной питания, коллектор первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости последнего разряда соединен через резистор с общей шиной.
Структурная схема пРедлагаемого счетчика показана на чертеже.
Счетчик содержит вспомогательные транзисторы р-и-р 1 и п-р-п 2 проводимости, резисторы 3 — 12, в каждом разряде транзисторы р-и-р 13-1
13-3 и и-р-п 14-1 — 14-3 проводимости, диод 15-1 — 15-3, эмиттеры транзис-.оров р-и-р и и-р-п проводимости соединены между собой, а коллекторы соединены через резисторы соответственно с отрицательной 16 и положительной 17 шинами питания, два дополнительных транзистора Р-п-р
18-1 — 18-3 и 19-1 — 19-4 и один дополнительный транзистор п-р-п 20-1 20-3 проводимости и мифистор 21-1
21-3, входы управления которого сое.динены с эмиттерами транзисторов и общей шиной 22, замыкающий электрод мифистора соединен через резистор с базой первого дополнительного транзистора p- -p o o HMo TH EI с анодом диода, катод которого соединен с эмиттером второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости и базой транзистора р-п-р проводимости и через резистор с положительной шиной питания, размыкающий электрод ми30
55 фистора соединен с коллектором первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости и с эмиттером дополнительного транзистора и-р-п проводимости база которого соединена через резистор с шиной установки нуля, а коллектор соединен с положительной шиной питания, база второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости соединена с коллектором транзистора и-р-и проводимости предыдущего разряда, а коллектор второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости каждого разряда, кроме первого, соединен с эмиттером вспомогательного транзистора р-и-р проводимости, база которого через резистор соединена с эмиттером второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости, коллектор которого соединен с отрицательной шиной питания, змиттер первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости каждого разряда соединен с коллектором первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости предыдущего разряда, эмиттер первого дополнительногд транзистора р-п-р проводимости первого разряда соединен с входом счетчика и через резистор с базой вспомогательного транзистора п-р-п проводимости, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор с базой второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости первого разряда и через резистор с положительной шиной питания, коллектор первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости последнего разряда соединен через резистор с общей шиной.
Счетчик работает следующим образом.
В исходном состоянии все транзисторы счетчика заперты и при отсутствии входного воздействия, вне зависимости от записанной в счетчике информации, схема практически не потребляет энергии от источника питания, который в принципе может быть совсем отключен. Все транзисторы работают в ключевом режиме.
Первый входной импульс отпирает транзистор 2, который в свою очередь отпирает транзистор 19-1 и на базу транзистора 13-1 поступает отрицательный импульс, одновременно с ним через транзистор 18-1 прошедший положительный импульс шунтируется исходно-замкнутым электродом мифистора первого разряда, который блокирует цепь сквозного переноса нулей. Отрицательный импульс отпирает транзистор 13-1 и через его эмиттер-коллекторную цепь и входную цепь мифистора
21-1 протекает отрицательный импульс тока.
После окончания действия входного импульса все работавшие транзисторы
660270
10
15 запираются, а мифистор переключается, т.е. единичный вход триггера база транзистора 13-1, шунтируется замыкающим электродом мифистора 21-1, нулевой вход триггера — база транзистора 14-1 оказывается подготовленной к приему положительного входного импульса через транзистор 18-1 цепи сквозного переноса.
Второй входной импульс, поступивший на вход счетчика, пройдет сынвертировавшись на базу транзистора
13-1 и зашунтируется замыкающим электродом мифистора и через открытый по базе нулевым потенциалом транзистор
18-1 пройдет на базу транзистора 14-1 и отопрет его. По коллекторо-эмиттерной цепи транзистора 14 — 1 и входной цепи мифистора потечет положительный импульс тока, который отопрет также транзистор 19-2 с которого, уже отрицательный импульс, поступит на единичный вход триггера второго разряда, откроет транзистор 13-2, в результате чего через мифистор 21-2 протекает ток отрицательной полярности.
После прекращения действия входного импульса, мифистор первого разряда переключается в исходное состояние, а мифистор второго разряда в единичное состояние. В триггере запишется число 0010.
Третий входной импульс, также как первый, переключит мифистор первого разряда, и в счетчике зафиксируется число 0011.
Четвертый входной импульс пройдет по цепи сквозного переноса через транзисторы 18-1 и 18-2 первого и второго разрядов счетчика и поступит на базы транзисторов 14-1 и 14-2 первого и второго разрядов, и через транзистор 19-2 отрицательный импульс поступит на базу транзистора
13-3. После окончания действия входного импульса первый и второй разряд счетчика установится в ноль, а третий — единицу. В счетчике — 0100.
Сброс счетчика осуществляется подачей на вход 23 положительного импульса, который отпирает транзисторы 20-1 — 20-3 и, если данный К-ый разряд стоит в единице, то транзистор 14-К отпирается и обеспечивает ток во входной цепи мифистора, вызывая его сброс, а так как при этом входной сигнал отсутствует, то транзистор 1 заперт положительным потенциалом по базе через резисторы 12 и
7-1 и транзистор 19-К от сигнала переноса с транзистора 14-К открыться не может, следовательно межкаскадных переносов не возникает и нет опасности ложных срабатываний триггеров при сбросе счетчика.
Использование в качестве статической памяти мифистора, имею,щего очень низкое входное сопротивление (доли ома) и достаточно мощ20
5г
60 ный сигнал управления (амперсекундная площадь импульса тока) значительно повышает помехоустойчивость схемы; работа всех транзисторов в ключевом режиме и некритичность к характеру питающего напряжения, значительное уменьшение различных компонентов схемы, исключение реактивных элементов также увеличивает надежность схемы. Организация двух разделительных цепей переноса счетчика кроме увеличения структурного быстродействия схемы позволила значительно упростить его структуру.
Формула изобретения
Счетчик, содержащий в каждом разряде транзисторы р-и-р и и-р-п проводимости, диод и резисторы, эмиттеры транзисторов р-п-р и и-р-п проводимости соединены между собой, а коллекторы соединены через резисторы соответственно с отрицательной и положительной шинами питания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в счетчик дополнительно введены вспомогательные транзисторы р-и-р и и-р-и проводимости, резисторы, а в каждый разряд дополнительно введены два дополнительных транзистора р-п-р и один дополнительный транзистор п-р-и проводимости, три резистора и мифистор, входы управления которого соединены с эмиттерами транзисторов и общей шиной, замыкающий электрод мифистора соединен через резистор с базой первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости и с анодом диода, катод которого соединен с эмиттером второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости, базой транзистора р-и-р проводимости и через резистор с положительной шиной питания, размыкающий электрод мифистора. соединен с коллектором первого дополнительного транзистора р-п-р проводим сти и с эмиттером дополнительного транзистора п-р-п проводимости, база которого соединена через резистор с шиной установки нуля, а коллектор соединен с положительной шиной питания, база второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости соединена с коллектором транзистора п-р-п проводимости предыдущего разряда, а коллектор второго дополнительного транзистора р-и-р проводимости каждого разряда, кроме первого, соединен с эмиттером вспомогательного транзистора р-и-р проводимости, база которого через резистор соединена с эмиттером второго дополнительного транзистора р-п-р проводимости первого разряда, а коллектор вспомогательного транзистора р-п-р проводимости соединен с отрицательной шиной пита660270
fE
16
Составитель О. Скворцов
Редактор М. Трофимова Техред Э.Чужик Корректор О. Билак
Тираж 1059 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва, К-35, Раушская наб. д. 4/5
Заказ 2138/10
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния, эмиттер первого дополнительного транзистора р-и-р проводимости каждого разряда соединен с коллектором первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости предыдущего разряда, эмиттер первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости первого разряда соединен с входом счетчика и через резистор с базой вспомогательного транзистора и-р-п проводимости, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор с базо9 второго дополнительного транзистора п-р-и проводимости первого разряда и через резистор с положительной шиной питания, коллектор первого дополнительного транзистора р-п-р проводимости последнего разряда соединен через резистор с общей шиной.
Источники информации, принятые во
8 внимание при экспертизе
1. Ковальчук И.A. .хемы на статических триггерах, сохраняющие информацию при перерывах питания. Автоматика и приборостроение Р 2, Я 1965.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 250998, кл. Н 03 К 23/04, 1968.