Инвертор

 

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к логическим элементам. Целью изобретения является увеличение надежности путем повышения устойчивости инвертора к воздействию дестабилизирующих факторов. Инвертор содержит первый и пятый транзисторы P-N-P-типа проводимости, второй, третий, четвертый и шестой транзисторы N-P-N-типа проводимости, первый и второй на грузочные резисторы, токозадающий резистор и диод. Введение пятого транзистора P-N-P-типа и шестого транзистора N-P-N-типа, а также новых связей позволяет увеличить надежность инвертора путем повышения устойчивости к воздействию дестабилизирующих факторов за счет компенсации увеличения входного тока в состоянии логического "О" на входе. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9(SU(II) 1 5

А1 (51)5 Н 03 К 19/088

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (21) 4451 925/24-21 (22) 15.06.88 (46) 23.05.90. Бюл. Н - 19 (7Я С.А. Королев (53) 621 .374 (088. 8) (56) Валиев К.А., Орликовский А.А .

Полупроводниковые интегральные схемы памяти на биполярных транзисторных структурах. — 1 .: Советское радио

1979, с. 268, рис . 9 ° 9.

DigitaI Integrated Circuit D.À .Т.А .

Book, 1973, р.414, fig,K15-381. (54) ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике, а именно к логическим элементам . Целью изобретения является увеличение надежности путем повышения

2 устойчивости инверторп к воздействию дес табилизирующих Факторов. Инвертор содержит первый и пятый транзисторы р — п — р-тина проводимости, второй, третий, четвертый и шестой транзисторы n — р — n-типа проводимости, первый и второй нагрузочные резисторы, токозадаюший резистор и диод. Введение пятого транзистора р — n — р-типа и шестого транзистора n — р — n-типа, а также новых Связей позволяет увеличить надежность инвертора путем повышения устойчивости к воздействию дестабилизирующих факторов за счет компенсации увеличения входного тока в состоянии логического 0 на входе.

1 ил, 1566478

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к логическим элементам.

Целью изобретения является увели5 чение надежности путем повышения устойчивости инвертора к воздействию дестабилизирующих оакторов.

На чертеже представлена электрическая схема инвертора. 10

Инвертар содержит первый транзистор 1 р — п — р-типа проводимости, третий транзистор 2 n — - р — и типа проводимости, второй 3 и первый 4 нагрузочные резисторы, пятый транзис- )g тор 5 р — п — р типа проводимости, шестой 6, четвертый 7 и второй 8 транзисторы п — р — n типа проводимости, токозадающий резистор 9, диод 1 О. На чертеже также показаны 20 вход 11, выход 12 инвертора и вход

13 напряжения смещения инвертора, дополнительный транзистор 14 и дополнителъный резистор 1 5.

Инвертор работает следующим абра- 25 зом

На вход 13 подается напряжение V где Ч вЂ” падение напряжения на от+ крытом р — п переходе. Также к входу

13 может подключаться и база дополнительного транзистора 14 с дополнительным резиствром 15.

При подаче на вход инвертора уровня о напряжения логического "0 V = ОВ ек на эмиттере транзистора 1 устанавли— вается напряжение У, которое переда+ ется на базу транзистора 2. В результате последний закрывается. Резистор 4 устанавливает на выходе 12 инвертора напряжение питания F, соот- 40 ветствующее уровню логической. "1" на выходе 12. На резисторе 9 падает напряжение E „ — ЗЧ, определяемое паФ дением напряжений на открытых р -п переходах транзисторов 5,6 и 8. Ток 45 эмиттера транзистора 5 1 5 н9 II/6

Ig, где I ä, Т -, I); — ток через

7 б реенистор 9 и токи баз транзисторов 6 и 7 соответственно. Токи ). = так как базы и эмиттеры трайзисторов

6 и .7 соединены. Ток коллектора I k6 .транзистора 6 вытекает иэ базы транзистора 5, поэтому

I, = 1 (Р +1) = 1 (t +1) 55 б

Отсюда имеем

1„-21), = I y P (t) +) ) I = Ig б

P„(P +1)+2

Так как 1 = Iy, то и Тк = 1к где 1 к — ток коллектора транзистора 7, следовательно, 1 . ь, (+ — +1 р

1к7 1к .и

F. и — 3V

R) ) + p +

2 рп

ЗЧ

К (p +))(P + 1 + )

2 р

Значение сопротивления резистора

9 выбирается из следунщих соображений.Ток, коллектора транзистора 7 не должен создавать на резисторе 3 падение напряжения g V o Е и -2V ", так как в таком случае невозможно переключение инвертора из состояния логической

"1" в состояние "0" на выходе 12 инвертора. Если P Ч E „— 2V, то

Ф при повьш ении напряжения на входе )1 инвертора потенциал эмиттера транзистора I повысится сначала до величины Š— ДЧ. Для перек.пюч ения инвери тора эта величина должна быть достаточной чтобы открылся транзистор 2.

Последний открывается, когда напряжение на его базе достигнет значения

2Ч . Ток коллектора транзистора 2 создает падение напряжения на резисторе 4 и снижает напряжение на базе транзистора 8 до величины V + V,+ где Ч, — напряжение между коллектором и эмиттером насыщенного транзистора 2. В результате транзисторы 5-7 закрываются и ток I к не протекает.

Потенциал эмиттера транзистора ) имеТок I создает на резисторе 3 паkT дение напряжения ц Ч = I R. где

"т

R > — сопротивление резистора 3. Как видно из указанных формул, величина

)),V увеличивается при снижении коэффициентов Я усиления р — n — р тран p зисторов и слабо зависит ат коэффициентов усиления Pn n — р — п транзисторов.

Выходной ток инвертора при логическом 0 на входе о Еп — ) Ч вЂ” V Еп — V

% +

Rü,(P +!) Rç,(P. ) 1566478

3V ч

R9

1 + Р

2

Рл

Е и -3Ч

+ R3

E„ п R

1 + 1+в

2 1л

Отсюда получаем сопротивление резистора 9

ń— 3V 1

9 Rz -2V"

2 Ð Р

) +

Инвертор, содержащий диод, первый транзистор р — и — р-типа проводимоСоставитель A. Янов

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор Э.Лонч K<>ð>

Редактор И. Шуллл

Заказ 1228 Тираж 657 П(дплс ое

ВНИИПИ Государ(.твенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производ(твенно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ..i. Глглрина, 101 ет воэможность для дальнейшего увеличения от величины Е „ -6V.

Если b,V (E „ -2Ч, то при повышении напряжения на входе 11 инвертора транзистор 2 не открывается, т.е. переклкчение становится невозможным.

Условие Q V = Еп -27 является определяющим при выборе значения сопротивления резистора 9

Ток коллектора транзистора 7 должен быть максимальным при минимальном значении Р

В инверторе ноздействие дестабилизирующих факторов вызывает незначи— тельное увеличение выходного тока в состоянии логического О на входе

11, что увеличивает надежность работы инвертора.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я сти, база которого п(дключенл к входу инверторл, коллектор п(1дключен к п(пне нулевого потенциала, л змиттер ч ере з второй нагрузочный резистор соединен с шиной питания, первый вывод токозадающего резистора соединен с эмиттером второго транзистора n — р и-типа проводимости, база которого

10 подключена к ныходу инвертарл, к коллектору третьего транзистора n — р и-типа проводимости и через первый нагрузочный резистор соединена с шиной питания, база третьего транзисто15 ра соединена с коллектором четнерто го транзистора, о т л и ч л к щ и йс я тем, что, с целью увеличения надежности путем повышения устойчивости инвертора к ноэдействик дестабилизирующих факторов, в него введены пятый транзистор р — n — р-типа проводимости и шестой транзистор п — р— п-типа проводимости, эмиттер которого соединен с коллекторлми перного и пятого транщисторон и с эмиттером четвертого транзистора, коллектор которого соединен с эмиттером первого транзистора, а блзл — с базой шестого транзистора и катодом диода, анод

30 которого соединен с вторым выводом токозадающего резистора и змиттером пятого транзистора, блзл которого соединена с коллектором п(естого транзистора, коллектор второго транзистора подключен к шине питания, а эмиттер третьего транзистора соединен с входом напряжения смеп,ения.