Преобразователь уровня сигнала для усилителя считывания



 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УРОВНЯ СИГНАЛА ДЛЯ УСИЛИТЕЛЯ СЧИТЫВАНИЯ, содержащий входной транзистор, включенный JIO схеме эмиттерного повторителя , база которого является входом преобразователя, коллектор соединен с шиной питания, а эмиттер подключен к одному выводу первого резистора, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности и точности преобразования логических уровней в диапазоне рабочих температур и напряжений он содержит ключевые транзисторы и усилительный транзистор, коллектор которого соединен с вторым выводом первого резистора и выходом преобразователя, эмиттер - с шиной нулевого потенциала, а база - с базой первого ключевого транзистора , эмиттером второго ключевого транзистора и через рторой резисторс шиной нулевого потенциала и эмиттером первого ключевого транзистора , коллектор второго ключевого транзистора подключен к шине питания , база - к коллектору первого ключевого транзистора и через третий резистор - к эмиттеру третьего (Л ключевого транзистора, база третьего ключевого транзистора через чет вертьй резистор и коллектор третьего ключевого транзистора подключена к шине питания. О 4i О) О) о J.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

° w

РЕСПУБЛИН

69} (И) 4(51) С 11 С 7/00

®< (-(1%3@Aÿ ф 1 тЕ Ц 110

ТЕХЙЛЧЕЩАЯ

В11БЛИОТИКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCNOMY Сааатвъстви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТЪЙ (21) 3579289/24-24 (22) 11.04.83 (46) 15.01.85. Бюл. М- 2 (72) М.О.Ботвиннк, И.В.Черняк и М.П.Сахаров (53) 681.327.6(088.8) (56) 1. ИС К155РУ7, И63.487.046-05

33.

2. ИС ОЗУ ПГФ 348.701.1ЭЗ (прототип) . (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УРОВНЯ

СИГНАЛА ДЛЯ УСИЛИТЕЛЯСЧИТЫВАНИЯ, содержащий входной транзистор, включенный по схеме эмиттерного повторителя, база которого является входом преобразователя, коллектор соединен с шиной питания, а эмиттер подключен к одному выводу первого резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности преобразования логических уровней в диапазоне рабочих температур и напряжений он

9 содержит ключевые транзисторы и усилительный транзистор, коллектор которого соединен с вторым выводом первого резистора и выходом преобразователя, эмиттер — с шиной нулевого потенциала, а база — с базой первого ключевого транзистора, эмиттером второго ключевого транзистора и через второй резисторс шиной нулевого потенциала и эмит тером первого ключевого транзистора, коллектор второго ключевого транзистора подключен к шине питания, база — к коллектору первого ключевого транзистора и через третий резистор — к эмиттеру третьего ключевого транзистора, база третьего ключевого транзистора через чет-вертый резистор и коллектор третьего ключевого транзистора подключена к шине питания.

1134966 напряжений.

2, Преобразователь по п.3, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, к базе первого ключевого транзистора подключена база четвертого ключевого транзистора, эмиттер которого соединен с шиной

Изобретение относится к вычис-лительной технике и может бьшь использовано при создании полупровод никовых интегральных схем памяти.

Известен преобразователь уровня сигнала для усилителя считывания, в котором применены два эииттерных повторителя с нагрузкой в виде резистивных делителей, нижний конец которых через общий диод подключен к шине "Земля", резисторы делителей, подключенные к эмиттерам транзисторову зашунтированные диодамир вклю " ченными в обратном направлении Г, .

Однако известный преобразователь характеризуется высоким потреблением мощности» низкой точностью преобразования логических -уровней и низким быстродействием.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь уровня сигнала для усиления считывания, содержащий два эмиттерных повторителя с нагрузками в виде резистивных делителей, нижний конец которых через общий диод подключен к шине "Земля" (2) .

Данное устройство также характеризуется низкой точностью преобразования логических уровней, низким быстродействием и высокой потребляемой мощностью из-за того, что коэффициент передачи резистивных делителей, с помощью которых происходит преобразование уровней, значительно меньше единицы и сильно зависит от рабочей температуры и напряжения пита;, я..

Цель изобретения — повышение надежности, быстродействия и точности преобразования логическкх уровней в диапазоне рабочих температур и нулевого потенциала, а коллектор соединен с вторым выходом и через пятый резистор — с эмиттером пятого ключевого транзистора, коллектор которого соединен с шиной питания,,а база является вторым входом пре.образователя. указанная цель достигается тем, что преобразователь уровня сигнала для усилителя считывания, содержащий входной транзистор, включенный

5 по схеме эмиттерного повторителя, 1 база которого является входом преобразователя, коллектор соединен с шиной питания, а эмиттер подключен к одному выводу первого резистора, содержит ключевые транзисторы и усилительньй транзистор, коллектор которого соединен с вторым выводом первого резистора и выходом преобразователя, эмиттер — с шиной нулевого потенциала, а база — с базой первого ключевого транзистора, эмит- тером. второго ключевого транзистора и через второй резистор — с шиной нулевого потенциала и эмиттером

М первого ключевого транзистора, коллектор Bòîðîãî ключевого транзистора подключен к шине питания, база— к коллектору первого ключевого тран- зистора и через третий резистор— к эмиттеру третьего ключевого транзистора, база третьего ключевого транзистора через четвертый резистор и коллектор третьего ключевого транзистора подключена к шине питания.

К базе первого ключевого транзистора подключена база четвертого ключевого транзистора, эмиттер которого соединен с шиной нулевого потенциала, а коллектор соединен с вторым выходом и через пятый резистор — с эмиттером пятого ключевого транзистора, коллектор которого соединен с шиной питания, база является вторым входом преобразователя.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема преобразователя.

49Ьб

35

3 113

Преобразователь содержит входной транзистор 1, включенный по схеме эмиттерного повторителя, база которого является входом преобразователя. Коллектор транзистора 1 соединен с шиной питания, а эмиттер подключен к одному выводу первого резистора 2, второй вывод которого соединен с коллектором усилительного транзистора 3 и выходом преобразователя. База транзистора 3 соединена с базой первого ключевого транзистора 4, эмиттером второго клю чевого транзистора 5 и через второй резистор б — с шиной нулевого потенциала и эмиттером транзистора 4.

Коллектор транзистора 5 подключен к шине питания, база — к коллектору транзистора 4 и через третий резистор 7 — к эмиттеру третьего ключевого транзистора 8, база которого через четвертый резистор 9 и коллектор транзистора 8 подключена к шине питания.

База транзистора 4 соединена с базой четвертого ключевого транзистора 10, эмиттер которого соединен с шиной нулевого потенциала, а коллектор соединен с вторым входом и через резистор 11 — с эмиттером

30 транзистора 12, коллектор которого соединен с шиной питания, а база является вторым входом преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

Ток источника опорного напряжения, задаваемый резистором 7 и после довательно включенным эмиттерным повторителем на транзисторе 8 прох 40 ходя через транзистор 4, создает на переходе база — эмиттер соответствующее этому току падение напряжения, которое, попадая на переходы база эмиттер транзисторов 3 и .10, вы45 зывает в их коллекторной цепи аналогичный ток, который, например, протекая через резистор 2, равный резистору 7, создает на нем падение напряжения, равное падению напряжения на

50 резисторе 7. цR2 RY "". о() "o() "0(s) > где Ц вЂ” падение напряжения на эмиттерных переходах транзисторов (в данном случае .транзисторов 8, 4 и 5) ..

Поэтому выходное напряжение преобразователя определяется входным напряжением за вычетом падения напряжения на эмиттерном переходе транзистора 1 и падения напряжения на резисторе 2. (BHx Br (Цо(х)+ Цц21 U8x, 0о() пит +

+О лц ц

0(8) 0(4) 0(8)

Так как Цо разный транзисторов отличаются незначительно и их мож.. о считать одинаковыми, то

"вьх (вх пит 2Uo °

А так как входной сигнал отсчитывается от шины питания, то его можно записать в виде 1

4х- пит Ue» где VB„ — входное напряжение, отсчитываемое от Еп„т

Тогда 0 Е вьх= пит вх пит 20о=2ц 0 о ex °

Резистор 9 и транзистор 8 — эквиваленты транзисторов t и 12 и входного сопротивления источников входных сигналов — необходимы для поддержания равенства нагрузок в цепи коллекторов транзисторов 4,3 и 10 "токового зеркала" (обеспечивается с высокой точностью нормируемая осадка на резисторах 2 и 11 и транзисторах 1 и !2, на которую происходит сдвиг входного сигнала на выходах преобразователя уровня) .

Резистор 6, необходимый для .задания тока, протекающего через транзистор 5, достаточного для создания на нем стабильного V .кроме того, обеспечивает рассасывание избыточно го заряда в базах транзисторов 3 и 10 при переключении их иэ состояния логического "0" в состояние логической

II 1f

1,повышая тем самым быстродействие преобразователя. Повьппение быстродействия при переключении из состояния логической "1" в "0" обеспечивается избытком тока в цепи баз транзисторов 3 и 10, создаваемого с помощью транзистора 5, который к тому же увеличивает точность преобразования.

Дополнительное повьппение быстродействия обеспечивается тем, что транзисторы 1 и 10 работают в противофазе, поэтому избыток тока в базе одного транзистора, образовавшийся при его переключении в состояние логической i", идет на ускорение переключения второго транзистора в состояние-логического "0", обеспечивая ускоренное рассасывание избытка тока в базе выключающегося транзистора.

1134966

Составитель Н.Латышенко

Редактор М.Петрова Техред Т.Маточка

Корректор Q,Билак

Заказ 10094/43 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Логические уровни выходного напряжения преобразователя уровня не зависят от температуры и напряжения источника питания и однозначно, беэ ослабления повторяют входные логические уровни на фоне добавки

2 U, которая необходима для создания оптимальных режимов работы следующих каскадов ИС, обеспечивая тем самьм высокую точность преобразования.

Высокая точность преобразования позволяет значительно снизить уровни логического перепада на входе и выходе преобразователя, тем самым значительно снижая время перезаряда паразитных емкостей на входе и выходе, что значительно повышает его быстродействие. Кроме того, высокие точность преобразования и быстродействие позволяют в ряде случаев снизить токи, протекающие в плечах преобразователя, а иногда и совсем исключить второе плечо вместе с вторым входом и выходом, что снижает потребляемую преобразователем мощность

Использование источника опорного напряжения с токоэадающим элементом, эквивалентным нагрузке в цепи источников тока, включенных как"токо. вое зеркало", выгодно отличает предлагаемый преобразователь уровня, так как повышена точность преобразования, устранена зависимость преобразованных уровней от изменения напряжения источника питания и рабочей температуры, повышено быстродействие и снижена потребляемая мощность, что существенно упрощает построение на

20 его основе высоконадежных, помехоустойчивых и быстродействующих ИС с малой потребляемой мощностью

Преобразователь уровня сигнала для усилителя считывания Преобразователь уровня сигнала для усилителя считывания Преобразователь уровня сигнала для усилителя считывания Преобразователь уровня сигнала для усилителя считывания 

 

Похожие патенты:
Наверх