Устройство согласования

 

УСТРОЙСТВО СОГЛАСОВАНИЯ, содержащее каскад управления, входной двухколлекторный транзистор, эммитер которого соединен с общей шиной, база - с первым входом, первый коллектор - с базой первого транзистора выходного каскада, эмиттер которого соединен с общой шиной , второй коллехтор входного транзистора соединен через резистивный делитель с шиной питания, средняя точка резистивного делителя подключена к базе второго транзистора выходного каскада другого типа проводимости , эмиттер которого соединен с шиной питания, а коллектор первого транзистора выходного каскада - с выходной шиной, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно дополнительно содержит двухэмиттерный и трехколлекторный транзисторы, причем коллектор двухэмиттерного транзистора подключен к шине питания ,база - к первому коллектору трехколлекторного транзистора и первому выводу первого резистора, другой вывод которого соединен с шиной питания, первый эмиттер через второй резистор соединен с вторым коллектором трехколлекторного транзиссл тора и базой первого транзистора выходного каскада, второй эмиттер через третий резистор подключен кбазе двухколлекторного транзистора и к третьему коллектору трехколлекторного транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база с вторым входом устройства, коллектор второго транзистора выходного сю сх каскада соединен с выходной шиной. ;о 1 о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (11) 4(б)) Н 03 К 19/091

Я.

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPbITPN (21) 3633703/24-21 (22) 05.08.83 .(46) 07.02.85.Бюл.)1 - 5 (72) В.И.Громрв, В.А.Смирнов, И.И.Лавров и С.В.Касаткин (53) 621,374.3 (088.8) (56) 1.Custom IC Design Manual, Fourth Edition, November, 1981, р. 4-27.

2. Авторское свидетельство СССР ,N9 837290, кл. Н 03 К 19/08, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО СОГЛАСОВАНИЯ, содержащее каскад управления, входной двухколлекторный транзистор, эммитер которого соединен с общей шиной, база — с первым входом, первый коллектор — с базой первого транзистора выходного каскада, эмиттер которого соединен с общей шиной, второй коллектор входного транзистора соединен через резистивный делитель с шиной питания, средняя точка резистивного делителя подключена к базе второго транзистора выходного каскада другого типа проводимости, эмиттер которого соединен с шиной питания, а коллектор первого транзистора выходного каскада — с выходной шиной, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно дополнительно содержит двухэмиттерный и трехколлекторный транзисторы, причем коллектор двухэмиттерного транзистора подключен к шине питания,база — к первому коллектору трехколлекторного транзистора и первому выводу первого резистора, другой вывод которого соединен с шиной питания, первый эмиттер через второй резистор соединен с вторым коллектором трехколлекторного транзистора и базой первого транзистора выходного каскада, второй эмиттер .через третий резистор подключен к базе двухколлекторного транзистора и к третьему коллектору трехколлекторного транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база— с вторым входом устройства, коллектор второго транзистора выходного каскада соединен с выходной шиной, 1 11389

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к микро-. электронике и вычислительной технике, и предназначено для согласова" ния цифровых устройств с инжекционным питанием с линиями передачи коллективного пользования.

Известно устройство с тремя устойчивыми состояниями для согласования элементов с инжекционным пита- 1О нием с линиями коллективного пользования j!) .

Недостатком устройства являются большая потребляемая мощность и недостаточное быстродействие из-за большого числа инвертирующих каскадов.

Известно также устройство согласования, содержащее входной двухколлекторный п-р-п-транзистор, выход- 2б ной инвертор и схему управления состоянием "Выключено", построеннуЫ на двух резисторах и двухколлекторном р-п-р-транзисторе (2) .

Недостатком известного устройства 25 является невысокое быстродействие по состоянию "Выключено". Это обуславливается двумя факторами: в качестве элемента управления применяется медленный р-п-р-транзистор; формиро- щи ванне и-р-п- транзистордв известного устройства за единый технологический цикл с инжекционными структурами исключает процесс легирования золотом, уменьшающий, время жизни неосновных носителей, что приводит к увеличению времени выключения нижнего транзистора выходного инвертора из насыщенного режима при переходе устройства в состояние "Выключено".

42 2

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства согласования.

Устройство согласования содержит схему 1 управления состоянием

"Выключено ", построенную на резисторах 2 — 4, трехколлекторном и-р-итранзистрре 5 и двухэмиттерном и-р-и-транзисторе - 6, входной двухколлекторный и-р-и-транзистор 7 и выходной,инвертор 8 на резисторах 9 и 12 и транзисторах 10 и 11, В предлагаемом устройстве информация с внутреннего инжекциониого вентиля поступает на базу транзисЦель изобретения — увеличение быстродействия устройства согласования с тремя устойчивыми состояниями.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство согласования, содер- 45 жащее каскад управления, входной двухколлекторный транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, база - с первым входом, первый коллектор - с базой первого транзистора зо выходного каскада, эмиттер которого соединен с общей шиной, второй коллектор входного транзистора соединен через резистивный, делитель с шиной питания, средняя точка резистивного N делителя подключена к базе второго транзистора .выходного каскада другого . типа проводимости, эмиттер которого соединен с шиной .питания, коллектор первого транзистора выходного каскада . — с выходной шиной, дополнительно введены двухэмиттерный и трехколлекторный транзисторы, причем коллектор двухэмиттерного транзистора подключен к шине питания, база - к первому коллектору трехколлекторного транзистора и к первому выводу, первого резистора, другой вывод которого соединен с шиной питания, первый эмиттер через второй резистор соединен с вторым коллектором трехколлекторного транзистора и базой первого транзистора выходного каскада, второй эмиттер через третий резистор подключен к базе двухколлекторного транзистора и к третьему коллектору трехколлекторного транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, .а база — с вторым входом устройства, коллектор второго транзистора выходного каскада соединен с выходной шиной., Организация схемы управления на двухэмиттериом транзисторе в качестве .управляемого генератора тока дает возможность повысить быстродействие устройства согласования по входу управления вследствие лучших динамических характеристик как самого п-р-п-транзистора, так и эа счет того, что транзистор работает как эмиттерный повторитель, а такое включение обладает наилучшим быстродействием. Трехколлекторный транзистор на входе управления не только переключает генератор тока, но и создает ниэкоомную цепь для разряда избыточного заряда, накопленного в базах входных транзисторов, чем спо" собствует быстрому выходу их из насыщения.

11389

3 тора 7, который управляет режимом работы выходных транзисторов l I и 10.

С коллекторов транзисторов

10 и 11 информация подается на внешний вывод интегральной схемы и посту5 пает в линию коллективного пользования. Транзистор 5, на базу которого с внутреннего инжекционного вентиля поступает сигнал управления состоянием устройства согласования, f0 управляет работой. генератора тока на транзисторе 6, который задает базовые токи транзисторов 7 и 11.

Устройство работает следующим образом. l5

1(огда на вход управления подается низкий уровень напряжения, запирается. транзистор 5. На базе транзистора 6 формируется высокое напряжение, приводящее к его отпиранию. 20

Если теперь на вход устройства, подключенного к коллектору инжекционного и-р-и переключающего транзистора поступит сигнал "логическая 1", т.е. инжекционный транэис-25 тор закрыт, то эмиттерный ток транзистора 6 .открывает и насьпцает транзистор 7, который шунтирует базозмиттерный переход транзистора 11 и . запирает его. Одновременно транзистор 7 током своего второго коллектора,протекающего через резистивный делитель из резисторов 9 и 12, создает смещение на резисторе 9, достаточное для отпирания и насыщения транзистора 10. На выходе устройства формирубтся уровень напряжения "ло-! (Ulled)(!1 ц, UK984! °

Если на вход устройства приходит низкий.уровень напряжения U„>< напря 40 жение насыщения инжекционного транзистора), то транзистор 7 запирается, так как эмиттерный ток.транзистора 6 ответвляется в насыщенный инжекционный транзистор. Запирание 45 транзистора 7 приводит-к значительному изменению тока через резисто,ры 9 и 1.2, что способствует запира42 4 нию транзистора 10 Процесс запирания ускоряется с помощью резистора 9, через который происходит рассасывание накопленного.в базе р=п-ртранзистора 10 заряда. Эмиттерный ток транзистора 6, поступающий в базу транзистора 11 при закрытом. транзисторе 7, отпирает его. Транзистор 11 входит в режим насьпцения и на выходе устройства формируется низкий уроо

seHb напряжения (!1щр - дэнн ) °

При поступлении на вход управления высокого уровня напряжения, транзистор 5 открывается и входит в режим насыщения. На коллекторах транзистора 5, формируется низкий уровень напряжения, запирающий транзисторы 6,7 и ll независимо от .уровня входного сигнала. Отсутствие коллекторного тока транзистора 7 приводит к запиранию транзистора IO.è на входе устройства формируется третье состояние — состояние "Выключено".

Таким образом, повышение быстродействия достигается применением в качестве управляемого генератора тока двухэмиттерного и-р-и-транзистора, отличающегося лучшими динамическими.характеристиками. Повышения быстродействия перехода в третье

1 состояние способствует также наличие ниэкоомной цепи рассасывания избыточного заряда в базах,транзисторов 7 и 11 через насыщенный транзистор 5.

Применение предлагаемого устройства .согласования, обладающего малым уровнем потребляемой мощности, высоким быстродействием в качестве буферных схем на выходах БИС с инжекционным питанием, выполненной на этой же полупроводниковой подложке, позволяет организовать непосредственную работу БИС на линии передачи.информации коллективного пользования беэ установления дополнительных микросхем магистральных передатчиков.

1138942

Составитель С. Пронин

Техред А.Бабинец

Редактор А.Шандор

Корректор В.Синицкая

Заказ 10706/45 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Г1осква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал 111111 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4