Преобразователь уровней напряжения

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в цифровых устройствах. Целью изобретения является упрощение преобразования уровней напряжения, что достигается новой схемной реализацией функциональных связей предложенного преобразователя уровней напряжения . На чертеже показаны двухтактный инвертор 1, вьтолненный на нагрузочном р-канальном транзисторе 2 и переключающем п-канальном транзисторе 3, шины: питания 4 и 10, общая 5, входная 7, прямого входа 11, инверсного выхода 12, двухтактовый повторитель 6,- выполненньй на нагрузочном р-канальном транзисторе 8 и пер еключающем п-канальном транзисторе 9; форсирующие первый 13 и второй 14 р-канальные транзисторы, выход 15 инвертора 1. В режимах формирования логической 1 на выходах преобразователя проводимость нагрузочного транзистора 2 оказывается в 2,2-3,0 раза выше по сравнению с проводимостью нагрузочного транзистора 8, При этом процесс формирования I на вьшоде 12 оказывается достаточно быстрым без применения форсирующих транзисторов. 1 ил. с (Q (Л САЭ СЛ 00 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Н 03 К 19 0 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2I). 4077431/24-21 (22) 13.06.86 (46) 07.12.87. Бюл. )1 45 (71) Московский инженерно-физический институт (72) Ю.М. Герасимов, Н.Г. Григорьев, А.Н. Кармазинский, В.А. Коваленко и А.А. Кузнецов (53) 621.374(088.8) (56).Авторское свидетельство СССР

У 790330, кл. Н 03 К 19/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1167725, кл, Н 03 К 19/094, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УРОВНЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых устройствах. Целью изобретения является упрощение преобразования уровней напряжения, что достигается новой схемной реализацией функциональных связей предложенного преобразователя уровней напряжения. На чертеже показаны двухтактный инвертор 1, выполненный на нагрузочном р-канальном транзисторе 2 и перео ключающем п-канальном транзисторе

3, шины: питания 4 и 10, общая 5, входная 7, прямого входа 11, инверсного выхода 12,- двухтактовыи повторитель 6,. выполненный на нагрузочном р-канальном транзисторе 8 и переключающем и-канальном транзисторе 9; форсирующие первый 13 и второй 14 р-канальные транзисторы, выход 15 инвертора 1. В режимах формирования логической "1" на выходах преобразователя проводимость нагрузочного транзистора 2 оказывается в 2,2-3,0 раза выше по сравнению с проводимостью нагрузочного транзистора 8. (1ри этом процесс формирования "1 на выходе 12 оказывается достаточно быстрым без применения форсирующих транзисторов. 1 ил.

58088 сравнению с крутизной транзистора 2.

Уменьшение напряжения на инверсном выходе приводит к отпиранию транзисторов 8 и 14, благодаря чему напряжение на прямом выходе повышается до уровня напряжения шины 4, а транзистор 9 запирается по истоку. После переключения инвертора 15 на затворе форсирующего транзистора 13 устанавливается высокий уровень напряжения и этот транзистор запирается. Таким образом, после переключения преобразователя цепь из форсирующих тран15 зисторов оказывается разомкнутой, что позволяет обеспечить последующеЕ переключение преобразователя при подаче уровня логического "0 на входную шину 7. Уровень напряжения

20 на прямом выходе 11 подерживается с помощью открытого транзистора 8.

При изменении напряжения на входной шине с логической "1" на логический "0 переключающий транзистор 3

25 закрывается, а транзистор 9 открывается. Напряжение на прямом выходе уменьшается с уровня напряжения шины

4 до уровня логического "0". Последнее возможно благодаря тому, что круgp тиэна транзистора 9 выбирается значительно большей по сравнению с крутизной транзистора 8. Уменьшение напряжения на прямым выходе 11 приводит к отпиранию транзистора 2, благо35 даря чему напряжение на инверсном выходе 12 повышается до уровня напряжения на инверсном выходе !2 повышается до уровня напряжения на шине 4.

13

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых устройствах.

Цель изобретения — упрощение преобразователя уровней напряжения.

На чертеже показана схема преобразователя уровней напряжения.

Преобразователь содержит двухтакт ный инвертор 1 на двух транзисторах, нагрузочном р-канальном 2 и переключающем и-канальном 3, включенный между первой шиной 4 питания и общей шиной 5 и двухтактный повторитель б, включенный между первой шиной 4 питания и входной шиной 7, на двух транзисторах, нагрузочном р-канальном 8 и переключающем п-êàíàëüíoì 9., затвор которого подключен к второй

1 шине 10 питания, к входной шине 7 подключен затвор переключающего транзистора 3 двухтактного инвертора, шину Il прямого выхода, к которой подключены стоки транзисторов 8 и 9 повторителя и затвор нагрузочного транзистора 2 двухтактного инвертора, и шину 12 инверсного выхода, к которой подключены стоки транзисторов 2 и 3 двухтактного инвертора и затвор нагрузочного транзистора 8 двухтактного повторителя, первый !3 и второй 14 форсирующие р-канальные тран- . зисторы, сток второго 14 из них соединен с прямым выходом ll, затвор второго форсирующего транзистора 14 соединен с инверсным выходом 13, исток — со стоком первого форсирующего транзистора 14, затвор которого соединен с выходом инвертора 15, а исток — с первой шиной 4 питания.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии на входной шине 7 напряжение соответствует логи ческому "0". Тогда транзисторы 9,2 и

13 открыты, а транзисторы 3,8 и !4. закрыты. При этом на прямом выходе ll поддерживается уровень логического

"0", а на инверсном выходе 12 — логической "I".

При изменении напряжения на входной шине 7 с логического "0" на логическую "l" .переключающий транзистор 3 открывается. Напряжение на инверсном выходе уменьшается с уровня напряжения шины 4 до уровня логического "0". Последнее возможно благодаря тому, что крутизна транзистора 3 выбирается достаточно большой по

Ширину канала нагруэочного транзистора 2 двухтактного инвертора можно выбирать значительно большей по сравнению с шириной канала нагруэочного транзистора 8 двухтактного повторителя. При подаче на вход 7 логической "1" напряжение на прямом выходе 11 (а значит и на затворе нагруэочного транзистора 2) может за счет только гальванической связи с входом 7 через открытый транзистор

8 повышаеться до уровня

0,„, -П„„,.

Е= !

+ g

55 где Б „„ — напРяжение на шине 1 0;

U„,„„ — пороговое напряжение и коэффициент влияния подложки п-канального транзистора соответственно.

U ип9 . we ип @don

1+ где U„„ — напряжение на шине 4, которая при типовых значениях U < = равна 2,2-3,0.

Составитель А. Цехановский

Редактор Л. Гратилло Техред М.Дидык Корректор С. Черни

Заказ 6008/56 Тираж 900

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. проектная, 4

3 1358

В то же время формирование логи- ческого "0" на прямом выходе II осуществляется при полностью открытом по затвору нагрузочном транзисторе

8, напряжение на затворе которого

5 равно логическому "0".

Поэтому при одинаковой проводимости нагрузочных транзисторов в режимах формирования логических "0" на выходах устройства отношение ширины канала нагруэочного транзистора 2 к ширине канала нагрузочного транзистора 8 можно выбирать равной. величине

15 (U nq U пОРп ) (U„„! !! оР

И 1 ПОРЮ

В результате в режимах формирова-, ния логических "1" на выходах преобразователя проводимость нагрузочного транзистора 2 двухтактного инвертора оказывается в К=2,2-3,0 раза выше по сравнению с проводимостью нагрузочного транзистора 8 двухтактного повторителя, т.е. процесс формирования логической "1" на инверсном выходе 12 оказывается достаточно быстрым и без применения форсирующих

35 транзисторов.

088 а формула изобретения

Преобразователь уровней напряжения, содержащий двухтактный инвертор на двух транзисторах, нагрузочном р-канальном и переключающем иканальном, включенный между первой шиной питания и общей шиной и двухтактный повторитель, включенный между первой шиной питания и входной шиной, на двух транзисторах, нагрузочном р-канальном и переключающим п-канальном, затвор которого подключен к второй шине питания, к входной Мине подключен затвор переключающего транзистора двухтактного инвертора,, шину прямого выхода, к которой подключены стоки транзисторов повторителя и затвор нагруэочного транзистора двухтактного инвертора, и шину инверсного выхода, к которой подключены стоки транзисторов двухтактного инвертора и затвор нагрузочного транзистора повторителя, первой и второй форсирующие р-канальные транзисторы, сток второго из них соединен с прямым выходом, инвертор, вход которого соединен с инверсным выходом, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя уровней, затвор второго форсирующего транзистора соединен с инверсным выходом, исток — co стоком первого форсирующего транзистора, затвор которого соединен с выходом инвертора, а исток- с первой шиной питания.