Усилитель-формирователь на моп-транзисторах

 

Изобретение может быть использовано в устройствах цифровой техники на МОП-транзисторах. Цель изобретения - увеличение быстродействия,, усилителя-формирователя. Устройство содержит выходной каскад на транзисторах 1,2, первый каскад на транзисторах 3, 4 и 5, второй каскад на транзисторах 6, 7, третий каскад на транзисторах 8, 9, четвертый каскад на транзисторах 10, 11 и 12, пятый каскад на транзисторах 13, 14, транзисторы 17 и 18, входную 15, выходную 20 шины, смещающие, конденсаторы 16 и 19 и шины 21 и 22 питания. Введение между шинами питания четвертого и пятого каскадов и соединение их с элементами устройства позволило увеличить крутизну и амплитуду отпирающего сигнала, действующего на выходной каскад. 1 ил. S 02; Ю Ю 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 К 19/094

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,4/

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3787264/24-21 (22) 10.09.84 (46) 30.03.86. Бюл. Ф 12 (72) А.Г.Солод, А.M.Êîïûòîâ и С.В.Высочина (53) 621.373(088.8) (56) Патент Японии N- 56-47733, кл. Н 03 К 19/08, 02.02.81.

Авторское свидетельство СССР

N 790335, кл. Н 03 К 19/08, 14.12.78. (54) УСИЛИТЕЛЬ-ФОРМИРОВАТЕЛЬ НА МОПТРАНЗИСТОРАХ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах цифровой техники на ХОП-транзисторах. Цель изобретения — увеличение быстродействия, °

„„SU„„1221740 усилителя-формирователя. Устройство содержит выходной каскад на транзисторах 1,2, первый каскад на транзисторах 3, 4 и 5, второй каскад на транзисторах 6, 7, третий каскад на транзисторах 8, 9, четвертый кас кад на транзисторах 10, 11 и 12, пятый каскад на транзисторах 13, 14, транзисторы 17 и 18, входную 15, выходную 20 шины, смещаюшие конденсаторы 16 и 19 и шины 21 и 22 питания, Введение между шинами питания четвертого и пятого каскадов и соединение их с элементами устройства позволило увеличить крутизну и амплитуду отпирающего сигнала, действующего на вьгходной каскад. 1 ил.

1221740

Усилитель-формирователь работает следующим образом.

В исходном состоянии на входной шине 15 присутствует высокое напряжение. Транзисторы 1, 9, 3, 6, 10 и 13 открыты. Одновременно высоким потенциалом истока транзистора 9 открыты транзисторы 5, !2, 17 и 18 на выходной шине 20 присутствует низкий потенциал. Транзисторы 2, 8, 4, 7 и

14 закрыты низкими потенциалами на их затворах. Конденсаторы 16 и 19

55

Изобретение относится к усилителям« формирователям импульсных сигналов на емкостной нагрузке и может быть. применено в устройствах цифровой техники на МОП-транзисторах. 5

Цель изобретения — увеличение быстродействия усилителя-формирователя эа счет увеличения крутизны и амплитуды отпирающего сигнала, действующего на выходной каскад. 1О

На чертеже приведена схема устройства.

Усилитель-формирователь содержит выходной каскад на транзисторах 1 и 2, первый каскад на транзисторах IS

3, 4 и 5, второй каскад на транзисторах 6 и 7, третий каскад на транзисторах 8 и 9, четвертый каскад на транзисторах 10 11 и 12, пятый каскад на транзисторах 13 и 14, у кото- 20 рых затворы транзисторов 1, 3, 6, 9, 10 и 13 соединены с входной шиной 15, затвор транзистора 2 соединен с выходом первого каскада — истоком транзистора 4, затворы транзисторов 4, 7, 11 и 14 соединены с выходом четвертого каскада †исток транзисто ра 11, затвор транзистора 8 с выходом выходного каскада — истоком транзистора 2, затворы транзисторов 30

5 и 12 с выходом третьего каскада— истоком транзистора 9, первый смещающий конденсатор 16, выполненный на транзисторе, включенный между стоком. . транзистора 4 и выходом второго каскада — истоком транзистора 7, первый

17 и второй 18 транзисторы, включенные параллельно по току транзисторам

6 и 13 соответственно, затворы транзисторов 17 и 18 соединены с истоком 40 транзистора 9, и второй смещающий . конденсатор 19, включенный между стоком транзистора ll и выходом пятого каскада — истоком транзистора 14, а также выходную шину 20 и шины 21 45 и 22 питания. заряжены до напряжения питания по цепям 21-5-16-17-22 и 21-12-19-13-22, В момент поступления на входную шину 15 низкого потенциала транзистор 10 запирается, на его стоке нарастает потенциал, отпирающий транзисторы 4, 7 и 14. Одновременно, входной сигнал запирает транзисторы

1, 3, 6, 13 и 9. Затвор транзистора 2 выходного каскада оказывается через открытые транзисторы 4 и 5 подключенным к высокому потенциалу, и на выходной шине 20 потенциал начинает нарастать. В определенный момент напряжение на выходной шине 20 оказывается достаточным для отпирания транзистора 8, низкий потенциал стока которого после его отпирания запирает транзисторы 5, 12, 17 и 18. В этот момент включаются в работу смещающие конденсаторы, Правая обкладка конденсатора 19 через открытый транзистор 14 оказывается подключенной к шине 21 питания, а поскольку транзисторы 10 и 12 к этому времени заперты, потенциал его левой обкладки оказывается выше напряжения питания. Это бутстрапное напряжение, воздействуя на затвор транзистора 4, ускоряет его отпирание. Одновременно на сток транзистора 4 также воздействует бутстрапное напряжение левой обкладки конденсатора 16, правая обкладка которого через открытый транзистор 7 оказывается подключенной к шине 21 питания. Это напряжение через отпирающийся транзистор 4 воздействует на затвор транзистора 2, ускоряя его отпирание, B результате скорость заряда емкости нагрузки возрастает, способствуя уменьшению длительности фронта выходного импульса и повышению быстродействия устройства.

После окончания процесса переключения устройства на выходной шине 20 устанавливается высокий потенциал.

За счет того, что в данном усилителе-формирователе не только выходной каскад, но и управляющий им первый каскад отпираются напряжением, превышающим питающее (бутстрапным), скорость переключения устройства в целом возрастает. Кроме того, блокировка транзисторов 6 и 13 транзисторами 17 и 18 предотвращает во время распространения сигнала от входной шины до выходной частичный разряд

1221740

Составитель С.Агеев

Техред В.Кадар

Корректор,А.Зимокосов

Редактор M.Ïåòðoâà

Заказ 1620/59 Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 смещающих конденсаторов, за счет чего увеличивается размах бутстрапных напряжений и, в конечном итоге, дополнительно повышается быстродействие устройства.

С приходом на входную шину высокого потенциала транзисторы 1, 6, 10 и 13 отпираются и устройство переходит в исходное состояние.

По сравнению с базовым объектом изобретение позволяет в три раза повысить скорость переключения, т.е. быстродействие схемы.

Формула изобретения

Усилитель-формирователь на МОПтранзисторах, содержащий включенные между шинами питания выходной каскад на двух соединенных последовательно по току транзисторах, первый каскад на трех соединенных последовательно по току транзисторах, второй и третий каскады на двух соединенных последовательно по току транзисторах, у которых затворы первых транзисторов выходного, первого и второго каскадов соединены с входной шиной, затвор первого транзистора третьего каскада соединен с выходом выходного каскада, затвор второго транзистора выходного каскада соединен с истоком второго транзистора первого каскада, сток которого через первый смещающий конденсатор соединен с выходом второго каскада, первый и второй транзисторы и второй смещающий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены включенные между шинами питания четвертый каскад

10 на трех соединенных последовательно по току транзисторах и пятый каскад на двух соединенных последовательно по току транзисторах, у которых затворы первых транзисторов соединены с

15 входной шиной, затворы вторых — с истоком второго транзистора четвертого каскада, сток которого через второй смещающий конденсатор соединен с выходом пятого каскада, причем

20 затворы третьих транзисторов первого и четвертого каскадов соединены с

I выходом третьего каскада, затвор второго транзистора которого соединен с входной шиной, выход третьего каскада соединен с затворами первого и второго транзисторов, соединенных параллельно по току первым транзисторам соответственно второго и пятого каскадов, а затворы вторых

30 транзисторов первого и второго каскадов соединены с выходом четвертого каскада.