Циклический инвертор @ ( @ ) на кмоп-транзисторах

 

Изобретение относится к области импульсной техники. Может быть использовано при построении узлов многозначной логики. Целью изобретения является расширение функциональных - возможностей путем увеличения значности сигналов до четырех. Для достижения поставленной цели в устройство введены р-транзисторы 6, 7, п-транзисторы 12, 13, резисторы 8, 10, 11, образованы новые функциональные связи. 3 шт. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<19) а) (51)4 Н 03 K 19 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3839234/24-21 (22) 03.01.85 (46) 30.01.87. Бюл. У 4 (71) Физико-механический институт им. Г.В.Карпенко и Специальное конструкторско-технологическое бюро

Физико-механического института им. Г.В.Карпенко (72) P.Á.Äóíåö и A.Á.Kìåòü (53) 621.374(088.8) (56) Пономарев N.Ô. и др. Многоуровневые логические элементы и устройства БИС. — Обзоры по электронной технике. Сер. 3. Микроэлектроника.

Вып. 2 (879), 1982.

Пате н т США Ф 4 10 7549, кл. Н 03 К 19/08, 1978. (54) ЦИКЛИЧЕСКИЙ ИНВЕРТОР х + 3 (mod 4) НА КМОП-ТРАНЗИСТОРАХ (57) Изобретение относится к области импульсной техники. Может быть использовано при построении узлов многозначной логики. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем увеличения значности сигналов до четырех. Для достижения поставленной цели в устройство введены р-транзисторы 6, 7, и-транзисторы 12, 13, резисторы 8, 10, 11, образованы новые функциональные связи. 3 ил.

1 12

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении узлов многозначной логики.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем увеличения значности сигналон до четырех.

На фиг. 1 изображен циклический инвертор х + 3 (mod 4) на КМОП-транзисторах; на фиг. 2 — характеристика "вход-выход" инвертора х + 3 (mod 4); на фиг. 3 — эквивалентная схема, поясняющая работу устройства.

Циклический инвертор х + 3 (тпой 4) на KMOII-транзисторах содержит входную шину 1, соединенную с затворами первого р-транзистора 2 и первого итранзистора 3, исток первого р-транзистора 2 соединен с шиной питания

4, исток первого и-транзистора 3 сое динен с общей шиной 5, второй р-транзистор 6, затвор которого соединен с входной шиной 1, исток — с шиной питания 4, сток — с затвором третьего р-транзистора 7 и с первым выводом первого резистора 8, второй вывод которого соединен с выходной шиной

9, первыми выводами второго и третьего резисторов 10 и 11 и со стоком второго и-транзистора 12, затвор которого соединен со стоками первого р-транзистора 2 и первого и-транзистора 3, подложка -. с общей шиной 5, исток — с вторым выводом третьего резистора 11 и со стоком третьего п-транзистора 13, затвор которого соединен с входной шиной 1, исток— с общей шиной 5, второй вывод второго резистора 10 соединен со стоком третьего р-транзистора 7, исток которого соединен с шиной питания 4.

Циклический инвертор х + 3 (mod 4) на КИОП-транзисторах работает следующим образом.

На шину 1 устройства поступают сигналы в виде напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 В до напряжения источника питания Е,п, что н логическом плане соответствует алфавиту Ед. 1 О, 1,2,3). 11редположим, что входной сигнал равен "0", т.е. напряжение Уп„ на шине 1 находится в пределах 0 Уьх < Уппр,

U а транзисторы 2 и 6 с канала87280 2 мн р-типа открыты н силу того, что напряжение на их затворах по отношению к потенциалу их истоков меньше на величину, пренышающую У„„ . Так как транзистор 6 открыт, к затвору транзистора 7 приложено напряжение, не превышающее У„,, вследствие чего транзистор 7 закрйт. Открытое состояние транзистора 2 обеспечивает открытое состояние транзистора 12. Эквинаналентная схема на фиг. 3а иллюстрирует состояние транзисторов в рассматриваемой ситуации посредством ключей, обозначение которых совпадает с принятым для обозначения транзнсторон н схеме устройства на фиг. 1.

Обозначение остальных элементов на фиг, 3 также соответствует обозначениям на фиг, 1. В результате согласно фиг. 3 шина 9 устройстна и нина 4 источника питания эквипотенциальны, что соответствует логическому значению "3" на шине 9. Если входной сигнал равен " 1 . т.е, напряжение Upx на шине 1 находится в пределах U„0p <

< U Ä (1/ЗЕп + U„», то транзисторы

2 и 6 по-прежнему открыты, так как напряжение на их затворах но отношению к потенциалу их истоков меньше на величину, превышающую U Dp, Транзисторы 3 и 13 также открыты, поскольку нглряжение на их затворах превышает

U„ . Однако напряжение на затворе транзистора 12 не меняется и силу того, что транзисторы 2 и 3 образую.. двоичный инвертор, выходной сигнал

KoToP0Fo po U x < 1 /2E GJIH3oK K E поэтому транзистор 12 по-прежнему открыт. Вследствие же того, что тран40 зисторы 12 и 13 открыты, напряжение на шине 9 устройства равно нулю (фиг. Зб). Допустим теперь, что входной сигнал равен "2", т.е. нглряжение

Uqx va шине 1 находится в пределах

"„5 1/ЗЕп + Упор + Увх 2/ЗЕ „+ Упор,.

В этой ситуации выходной сигнал двоичного иннертора, образованного транзисторами 2 и 3, равен "0" (У „ ) 1/2Е „), обеспечивая нри этом 0 закрытое состояние триггера 12 (фиг, Зн). Так как транзисторы 7 и

12 эгкрыты, а транзисторы !3 и 6 открыты, то напряжение на шине 9 устройства определяется Еп и соотно ;5 шеннем резисторов 11 и 8. что составляет 1/3EÄ, т.е. логическое значение "1". Наконец, когда нходной сигнал равен "3", т.е. напряжение U на шине 1 находится в пределах

3 1

2/ЗЕд + Б„„ а У р < Ер, то имеется состояние транзисторов, показанное на эквивалентной схеме фиг. Зг.

Очевидно, что в этом случае напряжение на шине 9 устройства определяется Е„ и соотношением резисторов

10 -и 11, что составляет 2/ЗЕ„ и соответствует логическому сигналу "2".

Таким образом, согласно с изложенным выше, характеристика "входвыход" рассмотренного устройства совпадает с показанной на фиг. 2, т.е, устройство функционирует как четырехзначный циклический инвертор х + 3 (mod 4).

Формула из обретения

Циклический инвертор х + 3 (mod 4) íà KNOD-транзисторах, содер-. жащий входную шину, соединенную с затворами первого р-транзистора и первого п-транзистора, исток первого р-транзистора соединен с шиной питания, исток первого и-транзистора соединен с общей шиной, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью рас287280 4 шнрепия функциональных возможностей, в него введены второй н третий ртранзистор, второй и третий tl-òðàí cvop, первый, второй и третий резисторы, затвор второго р-транзистора соединен с входной шиной, исток— с шиной питания, сток — с затвором третьего р-транзистора и с первым выводом первого резистора, второй

f0 вывод которого соединен с выходной шиной, первыми выводами второго и третьего резисторов, и со стоком второго п-транзистора, затвор которого соединен со стоками первого р15 транзистора и первого п-транзистора, подложка — с общей шиной, исток — с вторым выводом третьего резистора и со стоком третьего п-транзистора, затвор которого соединен с входной

20 шиной, исток — с общей шиной» второй вывод второго резистора соединен со стоком третьего р-транзистора, исток которого соединен с шиной питания, причем номиналы первого, второго и третьего резисторов соотносятся как

4R — R — 2R.!

287280

Составитель А.Кабанов

Техред И.Попович Корректор M Демчик

Редактор М.Циткина

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уп. Проектная, Заказ 7728/58 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!!30: 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

М, l