Формирователь импульсов

 

В. И Соломонеико, А. Б. Однолько, 4. С. Уфпвннков

Ю. В. Мннков, И. П. Лазаренко н О. Н. Ббанов:

/ g2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в импульсных интегральных схемах на МДП-транзисторах.

Известен формирователь импульсов, содержащий выходной двухтактный каскад и инвертор с токостабилизирующей нагрузкой (1).

Известное устройство потребляет значительную мощность по входу.

Наиболее близким к предлагаемому является формирователь импульсов, содержащий

1О общую шину, шину питания, входную и выходную шины, инвертор на первом МДПтранзисторе, в цепь стока которого последовательно включены второй и третий МДПтранзисторы, двухтактный выходной каскад

15 на четвертом и пятом МДП.транзисторах, исток пятого и сток четвертого МДП-транзисторов подключены к выходной шине, затвор и сток второго МДП-транзистора объединены и через первый конденсатор подключены к выходной шине, исток второго МДП-транзистора подключен к затвору пятого и шестого

: МДП-транзисторов, затворы первого и четвертого МДП-транзисторов подключены к входной шине, а сток шестого МДП-1ранзистора подключен к истоку седьмого и через второй конденсатор к затвору третьего, истоку восьмо. го н затвору седьмого МДП-транзисторов.

Затвор и сток восьмого МДП-транзистора, стоки седьмого, третьего и пятого МДП-транзисторов подключены к шине питания, истоки шестого, первого и четвертого МДП-транзисторов подключены к общей шине (2).

Недостатком такого формирователя является низкое быстродействие, высокая входная емкость, а также большая потребляемая мощность. Диодное включение второго МДП-транзистора обуславливает низкую его производимость, а также потерю напряжения, равного порогу в цепи обратной связи с выхода формирователя на затвор пятого МДП-транзистора.

Это ведет к ухудшению фронта выходного импульса. Сквозной ток протекает по цели второй — первый — третий МДП-транзисторы при высоком входном напряжении и по цепи шестойседьмой МДП-транзисторы при низком входном напряжении. Входная емкость складывается .из емкостей затвор-канал первого и четНа фиг. 1 представлена принципиальная схема формироваэеля; на фиг. 2 — временная диаграмма работы формирователя.

Формирователь импульсов содержит шину

1 питания, общую шину 2, первую входную шину 3, вторую входную шину 4, выходную шину 5, инвертор на первом МДП-транзисторе 6, в исток которого последовательно включены второй и третий МДП-транзисторы

7 и 8, выходной каскад на четвертом и пятом

МДП-транзисторах 9 и !О, исток МДП-транзистора 10 и сток МДП-транзистора 9 соединены с выходной шиной 5 и через первый конденсатор 11 со стоком второго МДП-транзистора

7, исток МДП-транзистора 7 подключен к за| творам десятого и одиннадцатого МДП-транзисторов 10 и 12, сток МДП-транзистора 12 подключен к затвору третьего МДП-транзистора 8, к истоку восьмого МДП-транзистора

13 и через второй конденсатор 14 к стоку шестого МДП-транзистора 15 и истоку седьмого МДП-транзистора 16, конденсатор 17, затвор МДП-транзистора 15 и исток МДП-транзистора 12 подключены к выходной шине, затвор и сток МДП вЂ” транзистора 13 подключены к шине 1 питания, затвор МДП-транзистора 7 подключен к стоку МДП-транзистора

18 и через четвертый конденсатор 17 к истоку МДП-транзистора 7, затвор МДП- транзистора 18 подключен к истоку десятого МДП-транзистора 19 и через третий конденсатор 20 к истоку МДП-транзистора 18, затвор МДП-транзистора 16 подключен к истоку двенадцатого

МДП-транзистора 21 и через пятый конденсатор 22 к истоку МДП-транзистора lo, сток

МДП-транзистора 16 и затвора МДП-транзистосЪ ров 19 и 21 подключены к шине питания.

Исток транзистора 18 и первый вход первого двухтактного каскада 23 и второй вход второго двухтактнаго каскада 24 подключены к первой входной шине 3, второй вход первого двухтактного каскада 23 — к второй входной шине, выход первого двухтактного каскада

23 — к первому входу второго двухтактного каскада 24, выход которого подключен к затворам МДП-транзисторов 6 и 9 и к стоку

МДП-транзистора 19.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на первой входной шине низкое напряжение, а на второй входной шине высокое напряжение, при этом МДПтранзисторы 6 и 9 открыты, выходной МДПтранзистор 10 закрыт, МДП-транзистор 16 открыт, а на его затворе действует динамическое смещение, конденсатор 11 через открытый

МДП-транзистор 8 заряжен до напряжения питания, на затворе МДП-транзистора 7 напряжение первой входной шины 3, МДП-транзисторы

7 и 12 закрыты. В исходном состоянии отсут3 1003348 вертого МДП-эранзисторов. 3а с ет эффекта

Миллера з а емкость увеличивается в несколько раз.

11ель изобретения — снижение потребляемой мощности по цепям питания и управления и увеличение быстродейст вия формирователя импульсов.

Посэ авленная цель достигается тем. что в формирователь импульсов, содержащий шину питания, общую шину, первую и вторую вход- 19 ные шины, выходную шину, инвертор на первом МДП-транзисторе, к истоку которого последовательно подключены второй и третий

МДП-транзисторы, двухтактный выходной каскад на четвертом и пятом МДП-транзисторах. причем исток пятого и сток чеэвертого МДП-транзисторов подключены к выходной шине и через первый конденсатор подключены к стоку второго и истоку третьего МДП-транзисторов, исток второго МДПтранзистора .подключен к затвору пятого

МДП-транзистора, затвор третьего МДП-транзистора подключен через второй конденсатор к стоку шестого и истоку седьмого МДПтранзисторов и непосредственно к истоку 25 восьмого МДП-транзистора, сток и затвор которого подключены к шине питания, сток седьмого МДП-транзистора подключен к шине питания, исток шестого МДП-транзистора подключен к общей шине, затворы первого и четвертого МЦП-транзисторов соединены

/ дополнительно введены первый и второй двухтактные каскады, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый МДП-транзисторы, третий, четвертый и пятый конденсаторы, причем первый и второй входы первого двухтактного каскада подключены к первой и второй входным шинам, а выход — к первому входу второго двухтакэного каскада, второй вход которого соединен с первой входной шиной, 4О выход второго двухтактного каскада подключен к затворам первого и четвертого МДПтранзисторов и к истоку девятого МДП-транзистора, затвор которого подключен к шине питания, а сток — к затвору десятого МДП- 4 транзистора и через третий конденсатор к второй входной шине, сток десятого МДП;транзистора также подключен к второй входной шине, а его исток — к затвору второго МДПтранзистора и через четвертый конденсатор к у затворам пятого и одиннадцатого МДЦ-транзисторов, сток одиннадцатого МДП-транзистора соединен с затвором шестого, а исток с затвором третьего МДЛ-транзисторов, затвор двенадцатого МДП-транзистора соединен с шиной питания, исток — с затвором седьмого МДП-транзистора, а сток — с первой входной шиной. ствуют сквозные токи и потребление мощности от ис1очника питания мало.

Положительный импульс, воэдействуюгций на вторую входную шину 3 при низком напряжении на первой входной шине 4, пере- 5 ключает схему. Через МДП-транзистор 18 заряжается конденсатор 17 и затвор транзистора 7 . до напряжения второй входной шины, при этом конденсатор 20 создает динамическое

I смешение Иа затворе транзистора 18, Закрывается МДП-транзистор 16 и с задержкой, определяемой переключением двухтактных каскадов 23 и 24, запираются МДП-транзисторы 6,9 и 18, при этом через открытые

МДП-транзисторы 8 и 7 заряжаются затворы 15

Ъ

МДП вЂ” транзисторов 10 и 12 до напряжения порога. Через открытый транзистор 12 заряд затвора МДП-транзистора 8 стекает через выходную .шину, МДП-транзистор 8 закрывается, а на его истоке за счет конденсатора 11 и 20 входного напряжения создается динамическое смещение, которое через открытый МДП-транзистор 7 передается эа затвор МДП-транзистора 10. МДП-транзистор 7 открыт во время всего переходного процесса, так как напряжение с истока МДП-транзистора 7 передается на его затвор.

Через открытый МДП-транзистор 15 первая обкладка конденсатора 14 подходит к общей шине, а на его вторую обкладку через открытый МДП-транзистор 12 подается высокое выходное напряжение. Конденсатор 14 заряжается до напряжения питания. При обнулении второй входной шины 4 и действии положительного импульса на первую входную шину 3=

35 заряжается конденсатор 22 и затвор МДП-транзистора 16, открываются МДП-транзисторы 6, .

9 и 18, закрываются МДП-транзисторы 7, 10 и 15, выход обнуляется через открытый МДПтранзистор 16, потенциал его истока возрастает

40 до напряжения шины питания. Положительный импульс через конденсатор 14 передается на затвор МДП-транзистора 8, создавая иа ием динамическое смещенИе.

Таким образом, формирователь импульсов

45 не потребляет мощности в статических состояниях и имеет быстродействие в два раза лучшее по сравнению с прототипом и базовым объектом.

Формирователь импульсов, содержащий общую шину, шину питания, первую и вторую входные шины, выходную шину, инвертор на

Формула и зобретения

1003348 6 нервом МДП-транзисторе, к истоку которого последовательно подключены второй и третий

МДП-транзисторы, двухтактный выходной каскад на четвертом и пятом МДП-транзисторах, причем исток пятого и сток четвертого МДПтранзисторов подключены к выходной шине и через первый конденсатор к стоку второго и истоку третьего МДП-транзисторов, исток второго МДП-транзистора подключен к затвору пятого МДП-транзистора, затвор третьего МДПтранзистора подключен через второй конденсатор к стоку шестого и истоку седьмого МДПтранзисторов и непосредственно к истоку восьмого МДП-транзистора, сток и затвор которого подключены к шине питания, сток седьмого МДП-транзистора подключен к шине питания, исток шестого МДП-транзистора подключен к общей шине, затворы. первого и чет

Ф вертого МДП-транзисторов соединены, о т л ич а ю шийся тем, что, с. прядью снижения потребляемой мощности по цепям питания и управления и увеличения его быстродействия, в него дополнительно введены первый и второй двухтактные каскады, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый МДН-транзисторы, третий, четвертый и пятый конденсаторы, причем первый и второй входы первого двухтактного каскада подключены к первой и второй входным шинам, а выход — к первому входу второго двухтактного каскада, второй вход которого соединен с первой входной шиной, выход второго двухтактного каскада подключен к затворам первого и четвертого

МДП-транзисторов и к истоку девятого MQIIтранзистора, затвор которого подключен к шине питания, а сток — к затвору десятого

МДП- транзистора и через третий конденсатор к второй входной шине, сток десятого МДПтранзистора также подключен к второй входной шине, а его исток — к затвору второго МДПтранзистора и через четвертый конденсатор к затворам пятого и одиннадцатого МДП-транзистора, сток одиннадцатого МДП-транзистора соединен с затвором шестого, а исток — с затвором третьего МДП транзисторов, затвор двенадцатого МДП-транзистора соединен с шиной питания, исток — с затвором седьмого

МДП-транзистора, а сток — с первой входной шиной, I

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 296263, кл. Н 03 К 19/08, 04.12.69.

2. Авторское свидетельство СССР N" 668092, кл. Н 03 К 19/08, 23.04.74.

1003348

ВНИИПИ Заказ 1590/46 Тираж 934 Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4