专利名称：具有使能输入的复位置位触发器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个复位置位(RS)触发器，其具有一个与一输入端口相连的倒相器，一个带有使能置位端口的或非门和一个带有使能复位端口的与非门和一个与倒相器相连的各自的一个第一和第二晶体管。
现有的具有使能输入的RS触发器例如以图2中示的方式构造RS触发器的一个输入端口IN与倒相器1的输入端相连，该倒相器的输出端接在与门2的一个输入端。该与门2的另一输入端与输入端口或使能置位端口ENS相连接。该与门2的输出端连接在一个触发器3的置位端口上。此外输入端口IN与第二与门4的一个输入端相连，在其另一输入端上连接一个用于使能复位信号的输入端口ENR。第二与门4的输出端与触发器3的复位输入端相连。
同下面的电路一样，在所示的电路中这是可能的，即端口ENS的信号可能与端口ENR的信号是倒相信号(ENS=ENR)。
图3指出一个具有触发器3的具体的电路结构，这里与非门5、6代替与门2、4，真正的触发器3包括二个另外的与非门7、8，他们从各自的一个输出端口反馈到另一个与非门的输入端口上。
不依赖具体的结构，在图2和3的RS触发器中从输入端IN到触发器输出端Q的信号必须穿过全部的三个门电路，即例如在图3的实施例中的门电路1、5和7。可是因此引起相对长的渡越时间，因此现有的RS触发器是相当缓慢的，并且不能快速构造一个脉冲。
本发明的任务在于，获得一个RS触发器，其显示出特别快的渡越时间，并且能够快速构造一个脉冲。
根据本发明，在开始已说明的方式的RS触发器中，通过以下方法解决该任务，即或非门或者与非门的输出端经过第一或者第二晶体管的通路，与二个位于一列并形成保持网络的第三和第四晶体管中的各自的一个晶体管的栅极相连，这二个晶体管的公共连接点与倒相器的输出端和触发器的输出端口互相连接在一起。
适合本发明的RS触发器第一个主要优点在于，其需要四个晶体管，少于传统的触发器。此外，在已给出的结构中，RS触发器输入端和其输出端之间的信号只须穿过一个门电路，因为倒相器的输出端经过保持网络的公共连接点直接与RS触发器的输出端相连，这导致了已表明的短的渡越时间，因此该RS触发器是非常快的。通过控制或非门或者与非门的保持网络的第三和第四晶体管实现消除了第三和第四晶体管并联电路的“截止状态”，在此状态中晶体管将使工作电压VDD与参考电压VSS短路。
在普通方式中，倒相器包括一个P沟道场效应管，其与一个N沟道场效应管串联。此外通过或非门控制的第一晶体管同样是P沟道场效应管，该场效应管接在工作电压和倒相器的P沟道场效应管的漏级或源级之间。在类似的方法中经过与非门控制的第二晶体管是N沟道场效应管，该场效应管串联在参考电压VSS和倒相器的N沟道场效应管的漏级或源级之间。第一晶体管的栅级与第三晶体管的栅级相连，对此其涉及一个N沟道场效应管。同样第二晶体管的栅级与第四晶体管的栅级相连，在这里其通过一个P沟道场效应管形成。第三和第四晶体管串联在工作电压和参考电压之间。
下面根据附图详细说明本发明。图示
图1适合本发明的RS触发器的实施例的电路图，图2现有RS触发器的方框图，图3用于在图2中所说明的方式的触发器的方框图。
图2和3在开始时已详细说明。在图1中对于相应的部分来说使用了与图2和3相同的参考标号。
在图1中RS触发器的输入端口IN与二个互相位于一列的场效应管10、11的栅级相连，这二个晶体管形成倒相器，其中晶体管10是一个P沟道场效应管，而晶体管11是一个N沟道场效应管。同P沟道场效应管10串联的是另一P沟道场效应管12，然而N沟道场效应管13与N沟道场效应管11串联。晶体管10、11形成倒相器14，在晶体管10、11的连接点上的倒相器的输出端直接与RS触发器输出端口Q连接在一起。晶体管10、11、12和13串接在工作电压VDD和参考电压VSS之间。在或非门15的输入端口ENS上存在一个使能置位信号，然而该或非门15的另一输入端与输出端口Q相连接。或非门15的输出端口经过晶体管12的栅级与N沟道场效应管16的栅级相连接。
在与非门17的输入端口ENR(ENR同ENR反向)上存在一个使能复位信号，然而该与非门17的另一输入端口与RS触发器的输出端口Q相连接。与非门17的输出端口经过N沟道场效应管13的栅级与P沟道场效应管18的栅级相连接。
晶体管18和16串接在工作电压VDD和参考电压VSS之间，他们的的公共接点连接在输出端口Q上，或者连接在晶体管10、11的连接点上。
在下表中，为在端口ENS上的触发信号ens、在端口ENR上的复位信号enr、对于接通前的状态在输出端口Q上的信号q-1、在输入端口IN上的信号“in”和对于接通后在输出端口上的信号q给出了触发器的不同状态，其中“x”为任意信号并且D意味数据，以及在一般方法中“1”为“使能”，“0”为“未使能”。
在第一状态中，触发器将被复位(参见左侧的相应栏)，于是被复位的触发器储存值“0”(参见右栏)。此外如果在第二状态中在端口ENS上存在信号“0”，并且输出端口Q也有值“0”，则储存“0”，这不依赖把那一信号“x”供给端口ENR和IN。在第三状态中触发器将被置位(参见左测的相应栏)，于是被置位的触发器储存值“1”(参见右栏)。此外如果在第四状态中在端口ENR上存在信号“1”(或者在ENR上存在“0”)，并且输出端口Q同样有值“1”，则储存“1”，这不依赖把那一信号“x”供给端口ENS和IN。在第五状态中触发器储存数据D，然而在第六状态中触发器是“显而易见的”，并且执行倒相器的功能。
表状态1 状态2 状态 3状态 4状态 5状态6ens 0 0 1 x 0 1enr 1 x 0 0 0 1q-11 0 0 1 Din xx Dq 10 0 1 0 1 D D从图1这能够看出，通过仅仅一个由晶体管10、11形成的门电路把一个存在于输入端口IN上的信号供给输出端口Q，因此信号的渡越时间是极短的。因此根据本发明的RS触发器能够非常快地建立一个脉冲。
参考标记目录1 倒 相 器2 与 非 门3 触 发 器4 与门5 与 非 门6 与 非 门7 与 非 门8 与 非 门10 晶 体 管11 晶 体 管12 晶 体 管13 晶 体 管14 倒 相 器15 或 非 门16 晶 体 管17 与 非 门18 晶 体 管VDD工作电压VSS参考电压IN 输入端口Q 输出端口ENS端口ENR,ENR端口
权利要求
1．RS触发器，其具有一个与一输入端口(IN)相连的倒相器(14)，一个带有使能置位端口(ENS)的或非门(15)和一个带有使能复位端口(ENR)的与非门(17)和各自一个与倒相器(14)相连的第一和第二晶体管(12或13)，其特征在于，或非门或者与非门(15、17)的输出端经过第一或者第二晶体管(12或13)与二个位于一列并形成保持网络的第三和第四晶体管(16或18)中的各自的一个晶体管的栅级相连，这二个晶体管的公共连接点与倒相器(14)的输出端和触发器的输出端口(Q)共同连接在一起。
2．按照权利要求1的RS触发器，其特征在于，第一晶体管(12)是一个P沟道场效应管，其与倒相器(14)的一个P沟道场效应管(10)相连接。
3．按照权利要求1或2的RS触发器，其特征在于，第二晶体管(13)是一个N沟道场效应管，其与倒相器(14)的一个N沟道场效应管(11)相连接。
4．按照权利要求3的RS触发器，其特征在于，第一晶体管(12)、倒相器(14)和第二晶体管(13)串接在工作电压(VDD)和参考电压(VSS)之间。
5．按照权利要求1至4之一的RS触发器，其特征在于，第三晶体管(16)是一个N沟道场效应管。
6．按照权利要求1至5之一的RS触发器，其特征在于，第四晶体管(18)是一个P沟道场效应管。
7．按照权利要求1至6之一的RS触发器，其特征在于，第三和第四晶体管(16、18)串接在参考电压(VSS)和工作电压(VDD)之间。
8．按照权利要求1至7之一的RS触发器，其特征在于，输出端口(Q)与或非门(15)或者与非门(17)的另一输入端口相连接。
全文摘要
本发明涉及一个触发器,其具有倒相器(14),一个带有使能置位端口(ENS)的或非门(15)和一个带有使能复位端口(ENR)的与非门(17)和第一和第二晶体管(12或13)。或非门或者与非门(15或17)的输出端经过第一或者第二晶体管(12或13)连接在二个位于一列并形成保持网络的第三和第四晶体管(16或18)之一的晶体管的栅级,这二个晶体管的连接点与倒相器(14)的输出端和触发器的输出端口(Q)连接在一起。
文档编号H03K3/356GK1216878SQ9811973
公开日1999年5月19日 申请日期1998年9月29日 优先权日1997年9月30日
发明者B·约翰逊, R·施奈德 申请人:西门子公司