Логический элемент

 

1. ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий первый транзистор первого типа проводимости, эмиттер и база которого подключены соответственно к первой и второй шинам питания, коллектор и база - соответственно к базе и коллектору второго транзистора втогл рого типа проводимости, эмиттер которого подключен к базе третьего транзистора второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине,а коллекторы - к выходам устройства , отличающийся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости , уменьшения потребляемой мощности, увеличения диапазона изменения тока питания и упрощения технологии производства, в него введен источник тока, который подключен к базе третьего транзистора, а база второго транзистора соединена с входом устройства. 2. Логический элемент по п.1, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности, источник тока выполнен управляющим.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) 3 1511 Н 0 3 К 1 9 / 0 9 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е 1

„, 1

БНБЛИ0

7

9 (21) 3471035/18-21 (22) 16.07.82 (46) 30.05.84 Бюл. У 20 (72) А.В.Алюшин (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (53) 621.375.083(088.8) (56) 1. Патент ФРГ У 2753882, кл. Н 01 1. 27/04, 1978.

2. Патент Франции У 2375722, кл. Н 01 L 27/04, 1978 (прототип). (54)(57) 1. ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий первый транзистор первого типа проводимости, эмиттер и база которого подключены соответственно к первой и второй шинам питания, коллектор и база — соответственно к базе и коллектору второго транзистора второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к базе третьего транзистора второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине,а коллекторы — к выходам устройства, отличающийся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости, уменьшения потребляемой мощности, увеличения диапазона изменения тока питания и упрощения технологии производства, в него введен источник тока, который подключен к базе третьего транзистора, а база второго транзистора соединена с входом устройства.

2. Логический элемент по п.1, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности, источник тока выполнен управляющим.

1095408

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к интегральным элементам с ижекционным питанием, с линейными схемами, и может быть использовано в БИС.

Известен логический элемент. на транзисторах разного типа проводимости с параллельно включенными коллекторными переходамиГ1 з.

Недостатком известного логическо- 10 го элемента является низкая помехоустойчивость и сложность изготовления на одном кристалле с линейными элементами.

Наиболее близким к предлагаемому 1 по технической сущности является логический элемент, содержащий первый транзистор первого типа проводимости, эмиттер и база которого соединены соответственно с первой и второй 20 шинами питания, коллектор и база— соответственно к базе и коллектору второго транзистора второго типа проводимости, первый и второй эмиттеры второго транзистора подключе- 25 ны соответственно к базе третьего транзистора второго типа проводимости и к входной шине, эмиттер третьего транзистора соединен с общей шиной, а его коллектор соединен с выхо- З0 дом устройства(2 1.

Недостатками известного логического элемента являются малая помехоустойчивость, обусловленная малым значением величины напряжения логи35 ческой единицы и малой величиной для третьего транзистора большая потребляемая мощность, обусловленная тем, что второй транзистор всегда находится во включенном состоянии; малый диапазон тока питания, определяемый условием р jlV ) 1., где Й вЂ” количество выходов третьего транзистора; сложная технология .так как при реализации цифровых эле- 45 ментов на одном кристалле с линейными элементами необходимо обеспечить значение р ) (2-3) N, что сложно выполнить, особенно для высоковольтных устройств.

Цель изобретения — увеличение помехоустойчивости, уменьшение потребляемой мощности, увеличение диапазона изменения тока питания и упрощение технологии производства, а такS5 же увеличение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в логический элемент, содержащий первый транзистор первого типа проводимости, эмиттер и база которого подключены соответственно к первой и второй шинам питания, коллектор и база — соответственно к базе и коллектору второго транзистора второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к базе третьего транзистора второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллекторы — к выходам устройства, введен источник тока, который подключен к базе третьего транзистора, а база второго транзистора соединена с входом устройства.

Источник тока выполнен управляющим.

На фиг.1 показана принципиальная схема логического элемента, на фиг.2 — то же, источник тока выполнен управляющим; на фиг.3 — пример фрагмента топологии логического элемента.

Логический элемент содержит (фиг.1) первый транзистор 1 первого типа проводимости, эмиттер и база которого подключеrlbl к первой и второй шинам питания 2 и 3, коллектор и база — соответственно к базе и коллектору второго транзистора 4 второго типа проводимости, эмиттер которого соединен с базой третьего транзистора 5 второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллекторы — к выходам 6, 7, 8 и 9 устройства, источник 10 тока подключен к базе третьего транзистора 5, а база второго транзистора 4 соединена с входом 11 устройства.

Логический элемент работает следующим образом (фиг.1). Первый транзистор 1 является источником тока 3, В зависимости от сигнала на входе 11 устройства ток 3 затекает либо в базу второго транзистора 4 (на вход 11 устройства подается сигнал, соответствующий логической единице), либо в коллектор предыдущего логического элемента (на вход 11 устройства подается логический ноль). При низком потенциале на входе 11 устройства второй и третий транзисторы 4 и 5 закрыты, коллекторы третьего транзистора 5 не могут ответвить базовые токи последующих логических элементов, поэтому на базах их входных тран— зисторов будет высокий потенциал, соответствующий лосин ской единице. При высоком потенциале на входе 11 устройства второй транзистор 4 открывает1095408

БЗ 0 2 10 — 3

7

Фиг.2 ся и задает в базу третьего транзистора 5 ток величиной где 31 — величина источника 10 тока.

Если же источник 10 тока является управляющим (фиг.3), то Э э =30 р

Таким образом, низкий потенциал на входе логического элемента соот- 10 ветствует высокому потенциалу на выходе (в цепочке логических элементов), и наоборот, т.е. предлагаемый логический элемент осуществляет инверсию логического сигнала. Учи- !5 тывая, что каждый логический элемент может иметь М выходов, а к входу каждого логического элемента можно подключить несколько выходов от других логических элементов, 20 можно показать, что он выполняет логическую функцию М (И-НЕ). На предлагаемом логическом элементе можно реализовать и функцию М (ИЛИ-НЕ) объединяя несколько коллекторов от разных логических элементов вместе.

Логический элемент (фиг.2) позволяет повысить надежность устройств построенных на его основе. Логический элемент нормально функционирует при обрыве одной нз двух управляющих шин, замыкании коллекторного перехода второго транзистора 4 и разрыве его коллекторного перехода.

Технико-экономический эффект в заявленном устройстве заключается в увеличении помехоустойчивости, уменьшение потребляемой мощности, увеличении диапазона изменения тока питания, упрощение технологии производства и увеличении надежности.

1ОЭ 4О8

Составитель А.Янов

Редактор М. Петрова Техред Л. Коцюбняк Корректор А.Ференц

Заказ 3622/42 . Тирам 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4