[发明专利]一种多管多稳态触发器

说明书

技术领域

本发明涉及稳态触发器技术领域，尤其涉及一种多管多稳态触发器。

背景技术

稳态触发器是时序逻辑电路的基础元件，包括单稳态触发器、双稳态触发器和无稳态触发器。利用单稳态触发器的特性可以实现脉冲整形、脉冲定时等功能。利用双稳态触发器可以实现状态记忆、计数和分频等，包括RS触发器、JK触发器和D触发器等。无稳态触发器用以产生各种谐振信号。

双稳态触发器包括两个背靠背的三极管，能记忆两个状态0和1，平均一个状态需要一个三极管，其中一个三极管的基极连接到另外一个管的集电极，发射极共地，有两个触发端S和R，两个输出端Q和其输入输出关系如表1所示。

表1双稳态触发器真值表

一个双稳态触发器可以记忆1bit信息。双稳态触发器作为基本的逻辑电路元件，衍生了一大批数字电路设备设施。如果其本身的性能和功能得到提升，必将导致数字设备的升级换代。长期以来，双稳态触发器有两个稳态被想成天经地义，两个稳态不能解决更多的记忆能力，更多的记忆需求可以采用更多的双稳态触发器去实现。目前，同样数目的三极管，不能记忆更多的状态。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种多管多稳态触发器，采用更少的三极管实现更多的状态，一个三极管平均可以记忆至少两个状态，稳态触发器的记忆能力加倍，能有效节约制作成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种多管多稳态触发器，包括直流电源VCC、N个支路电阻Rn和两两背靠背相连的N个三极管Tn，其中，i＝1，2，…，N，N为大于等于3的整数；三极管Tn(n＝1，2，…，N)的型号参数相同；所述多管多稳态触发器设有N个触发端和N个输出端；N个触发端从N个三极管的基极引出，N个输出端从N个三极管的集电极引出；

支路电阻Rn(n＝1，2，…，N)的型号参数均相同，一端均连接直流电源VCC，另一端分别连接N个三极管Tn(n＝1，2，…，N)的集电极；两两背靠背相连的N个三极管Tn(n＝1，2，…，N)中，发射极共地，每个三极管的集电极与其他三极管的基极之间分别通过N-1条支路进行连接；所述N-1条支路中均包括一个极性电阻，该极性电阻在两个方向上均能导通，正向导通时电阻大，反向导通时电阻小，正向导通时的电阻与支路电阻Rn为相同的数量级，且比反向导通时的电阻至少大10倍；三极管为NPN型或PNP型，若采用NPN型三极管，则所述的极性电阻中，集电极到基极方向导通时的电阻值大于基极到集电极方向导通时的电阻值，若采用PNP型三极管，则反之；所述多管多稳态触发器的存储效率为即包括N个三极管时，有个稳态。

优选地，所述极性电阻包括两条相并联的子电路，即集电极到基极的子电路和基极到集电极的子电路，两条子电路均为一组相串联的电阻和二极管，且电阻与二极管正极连接；集电极到基极的子电路中二极管的导通方向为集电极到基极导通，基极到集电极的子电路中二极管的导通方向为基极到集电极导通；若采用NPN型三极管，则集电极到基极的子电路中的电阻大于基极到集电极的子电路中的电阻，若采用PNP型三极管，则反之；所有二极管采用同样的参数指标。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的多管多稳态触发器，采用N个三极管实现个稳态，即一个三极管平均记忆个状态，至少可以记忆两个状态，稳态触发器的记忆能力加倍，能有效提高应用稳态触发器实现存储功能的器件的容量性能，特别是CPU里面的寄存器，其缓存容量对计算机的处理性能具有十分重要的影响，六稳态触发器的出现，对提高这些器件的容量性能具有重要的影响，可以广泛应用于新型计数器、新型分频器和新型存储器的设计研发。本发明的三管六稳态触发器中需要一定数量的二极管，二极管的工艺相对于三极管的工艺简单很多，相对于同等容量的存储单元，能有效节约制作成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的三管六稳态触发器的电路原理图；

图2为本发明实施例提供的三管六稳态触发器的电路符号简图；

图3为本发明实施例提供的触发端F₁接收正脉冲的仿真电路图；

图4为本发明实施例提供的触发端F₂接收正脉冲的仿真电路图；

图5为本发明实施例提供的触发端F₃接收正脉冲的仿真电路图；

图6为本发明实施例提供的触发端F₁和F₂接收正脉冲的仿真电路图；