Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Los registros de cambio se pueden clasificar en dos tipos, a saber, registros de cambio estáticos y registros de cambio dinámico . Los registros de desplazamiento estático se componen de flip-flop sy son capaces de almacenar la información dentro de ellos durante un período de tiempo indefinido. Por otro lado, los registros de desplazamiento dinámico forman parte de inversores dinámicos y emplean técnicas de almacenamiento de carga temporal y, por lo tanto, requieren ciclos de actualización frecuentes para almacenar los datos.
La Figura 1 muestra un registro de desplazamiento dinámico formado por una combinación de puertas de transmisión NMOS (componentes con un círculo rojo, G 1 y G 2 ) e inversores de modo de agotamiento NMOS (componentes con un círculo azul, {D 1 , N 1 } y {D 2 , N2 }). Aquí ϕ 1 y ϕ 2 son señales de reloj no superpuestas, mutuamente complementarias, mientras que C 1 y C 2 representan las capacitancias de puerta a fuente de la Etapa 1 y la Etapa 2, respectivamente. Además, se considera que estas capacitancias están agotadas de carga en su estado inicial.
Ahora considere V in = 0V y ϕ 1 = V DD , que corresponden a los estados lógicos 0 y 1 respectivamente. Para este caso, la puerta G 1 estará abierta (no conductora) y por lo tanto el condensador C 1 permanecerá en su estado descargado.
Esto hace que el nivel de voltaje de salida del circuito inversor en la Etapa 1 (formado por D 1 y N 1 ) sea alto, es decir, V 1 = V DD (asumiendo voltaje de umbral cero para todos los dispositivos en el circuito, solo por simplicidad). Sin embargo, para esto, ϕ 1 debe mantenerse en su estado alto durante una cantidad de tiempo suficiente, ya que la carga del condensador es un proceso gradual (considerando el problema de la constante de tiempo RC). Ahora, si ϕ 2 sube, la puerta G 2 se cierra debido a lo cual el condensador C 2 comienza a cargarse gradualmente a través de ella hasta el nivel de voltaje de V DD (= V 1), imponiendo restricciones a la frecuencia de reloj en uso. Además, cabe señalar que a medida que aumenta el voltaje a través del condensador C 2 , el voltaje de salida en la Etapa 2 disminuye debido a la acción inversora del circuito formado por D 2 y N 2 . Esto, a su vez, hace que el voltaje de salida, V out, baje (= 0V). Por tanto, se puede decir que el estado de V in se desplaza a V out .
De manera similar, si V in = V DD mientras ϕ 1 = V DD , entonces C 1 se carga a V DD a través de G 1, lo que hace que el voltaje de salida de la Etapa 1, V 1 baje. En este instante, si ϕ 2 = V DD , entonces la puerta G 2 se cierra, el condensador C 2 se descarga mientras que el voltaje de salida, V out, aumenta gradualmente. Por lo tanto, se obtiene V out = V DD , lo que refleja el estado lógico alto del voltaje de entrada . Por lo tanto, una vez más, el estado de V in se refleja en V out, lo que implica que V in se desplaza a V out bajo el control del reloj. Esto significa que el circuito que se muestra en la Figura 1 actúa como un registro de desplazamiento de una sola etapa. Sin embargo, se puede diseñar un registro de desplazamiento dinámico de n etapas poniendo en cascada n número de tales etapas.
El funcionamiento del registro de desplazamiento dinámico de una sola etapa se puede enfatizar aún más mediante el diagrama de tiempo que se muestra en la Figura 2. 
De la explicación, está claro que los registros de desplazamiento dinámico almacenan la información en forma de carga en el parásito de puerta a sustrato. capacitancia de los dispositivos electrónicos (especialmente MOS). Sin embargo, esta carga es propensa a fugas y, por lo tanto, es necesario actualizar los datos periódicamente para garantizar que los niveles lógicos de los datos almacenados estén libres de errores. Este objetivo se logra cambiando continuamente los datos de una etapa a otra mientras se retroalimenta la salida de la última etapa a la primera etapa. Esto significa que los registros de desplazamiento dinámico deben operarse a la frecuencia mínima de reloj.
Registros de cambios dinámicosson más simples en términos de fabricación y tienen una alta densidad de empaque debido a su tamaño más pequeño. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que su ventaja de un menor consumo de energía está maldita por el hecho de que la energía consumida aumenta con el aumento de frecuencia. Además, hay muchas variaciones de diseño disponibles en el caso de registros de cambio dinámico como registros de cambio dinámico que utilizan carga de mejora, registros de cambio dinámico que utilizan dispositivos CMOS, etc., incluido el enfoque de lógica proporcional y el enfoque de relación menos lógica. Sin embargo, el principio de funcionamiento básico sigue siendo el mismo.
