Буферная схема

 

Изобретение относится к цифровой технике и может быть использоваться в качестве выходной буферной.схемы для интегральных схем И2Л типа. Цель изобретения - повышение термостабильности в работе устройства. Схема содержит два пр-п-транзистора 1, 2 инжектор 3, три диода Шоттки. Для достижения поставленной цели в схему введен резистор 7 и новые функциональные связи. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я Н 03 К 19/91

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 2 (21) 4789818/21 (22) 05.02.90 (46) 23,03.92, Бюл. I4 11 (71) Особое конструкторское бюро моделирующих и управляющих систем "Миус" (72) С.П.Тяжкун, Ю.И.Рогозов и И.П.Лупоносова (53) 621.386(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1386951, кл. Н 03 К 19/91, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1647885,кл. Н 03 К 19/91, 1989, „„ Ж„„1721821 Al (54) БУФЕРНАЯ СХЕМА (57) Изобретение относится к цифровой технике и может быть использоваться в качестве выходной буферной схемы для интегральных схем И Л типа, Цель изобретения — повышение термостабильности в работе устройства. Схема содержит два n— р-и-транзистора 1, 2 инжектор 3, три диода

Шоттки. Для достижения поставленной це-. ли в схему введен резистор 7 и новые функциональные.связи. 2 ил.

1721821

Изобретение относится к области цифровой техники и предназначено для использования в качестве выходной буферной схемы для БИС И Л типа, г

Известна интегральная логическая буферная схема с более высокими уровнями напряжения пробоя, содержащая один двухколлекторный п-р-п-транзистор, два ир-п-транзистора, инжектор с тремя выходами, соединенными соответственно с базами трех транзисторов, первый и второй коллекторы двухколлекторного транзистора соединены с базами соответственно первого и второго п-р-п-транзисторов, коллектор первого и-р-и-транзистора является выходом устройства, а эмиттер соединен с коллектором второго п-р-п-транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, база двухколлекторного транзистора является входом устройства.

Недостатком буферной схемы является низкая надежность, обусловленная отсутствием защиты от короткого замыкания выхода на шину питания, Известна буферная схема (И Л ячейка), 2 содержащая два диода Шоттки, инжектор, первый двухколлекторный и второй одноколлекторный и-р-и-транзисторы и двухэмиттерный р-п-р-транзистор, причем входы устройства через первый и второй диоды Шоттки в обратном включении связаны с выходом инжектора, базой первого пр-и-транзистора и коллектором второго п-р-п-транзистора, база которого соединена с коллектором р-п-р-транзистора, первый и второй эмиттеры которого соединены с первым и вторым коллекторами первого и-р-и-транзистора и являются выходами устройства, эмиттеры и-р-и-транзисторов и база р-и-р-транзистора соединена с общей шиной.

Недостатками данного устройства являются низкий уровень выходного напряжения логической единицы и большая потребляемая мощность при высоком уровне выходного напряжения и в режиме замыкания выхода устройства на шину питания, Недостатки обусловлены тем, что при высоком напряжении на выходе(логическая единица) протекает бесполезный ток через р-и-р-транзистор. Этот ток ограничен только сопротивлением базы р-и-р-транзистора и его коэффициентом усиления, В результате потребляется бесполезная мощность, снижается уровень логической единицы.

Потребляемая мощность возрастает еще больше при коротком замыкании выхода на шину питания.

Наиболее близким по достигаемому эффекту и схемотехнической реализации явля10

ЗО

55 ется буферная схема, содержащая три и-рп-транзистора, четыре диода Шоттки и инжектор, причем входы устройства через обратно включенные первый и второй диоды Шоттки связаны с базой первого и-р-итранзистора, первым коллектором второго и-р-и-транзистора и первым выходом инжектора, второй выход которого через третий и четвертый диоды Шоттки в прямом включении связан с входом устройства, соединен с базой и первым коллектором третьего п-р-п-транзистора, остальные коллекторы которого соединены с соответствующими коллекторами первого и-р-и-транзистора и являются выходами устройства, а эмиттер соединен с вторым коллектором и базой второго п-р-п-транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого и-р-п-транзистора и общей шиной.

Недостатком известного устройства является узкий температурный диапазон, в котором работает защита от короткого замыкании выходов на шину питания. При температуре окружающей среды 85 — 125 С существенно (в несколько раз) возрастает коэффициент усиления выходного транзистора, Поэтому даже при большом выходном (коллекторном) токе напряжение на выходе оказывается ниже порога срабатывания защиты, В результате имеет место перегрузка по току и по мощности.

Целью изобретения является повышение термостабильности в работе, Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее три диода Шоттки, два и-р-и-транзистора и инжектор, причем входы устройства через обратно включенные первый и второй диоды Шоттки связаны с базой первого п-р-п-транзистора, коллектором второго и-р-и-транзистора и первым коллектором инжектора, второй коллектор которого соединен с анодом третьего диода Шоттки, коллекторы первого и-р-и-транзистора являются выходами устройства, а эмиттер второго и-р-и-транзистора соединен с общей .шиной и базой инжектора, эмиттер которого соединен с шиной питания, введен резистор, причем первый вывод резистора соединен с общей шиной, второй соединен с эмиттером первого п-р-п-транзистора, катодом третьего диода Шоттки, анод которого соединен с базой второго п-р-п-транзистора.

Положительный эффект достигается тем, что с увеличением температуры снижается порог срабатывания защиты путем уменьшения уровня 0ьэо второго и-р-итранзистора. Чем меньше температура окружающей среды, тем больший ток допускается при перегрузках, Это увеличи1721821

50

55 вает температурный диапазон надежной работы. Сокращено также количество компонентов и электрических связей.

На фиг.1 приведена принципиальная схема предлагаемой схемы; на фиг.2--функционально-топологическая схема буферной схемы.

Буферная схема содержит и-р-и-транзисторы 1 и 2, инжектор 3, диоды Шоттки 46, резистор 7, причем входы устройства через диоды Шоттки 4 и 5 в обратном включении связаны с базой п-р-и-транзистора 1, коллектором и-р-и-транзистора 2, первым коллектором инжектора 3, эмиттер которого соединен с шиной питания, база соединена с шиной нулевого потенциала и эмиттером и-р-и-транзистора 2, второй коллектор соединен с базой и-р-и-транзистора 2 и через диод Шоттки 6 в прямом включении связан с эмиттером и-р-и-транзистора 1, коллекторы которого являются выходами устройства, а эмиттер через резистор 7 связан с шиной нулевого потенциала.

Буферная схема работает следующим образом.

При низком напряжении на одном из входов весь ток первого коллектора инжектора 3 протекает через диод Шоттки (4 или

5), и транзистор 1.закрыт. Ток второго коллектора инжектора 3 протекает через диод

Шоттки 6 и резистор 7, напряжение на базе транзистора 2 недостаточно для его отпирания и последний закрыт. Втекающего выходного тока через коллекторы транзистора

1 нет.

Если на обоих входах схемы напряжение высокого уровня, то ток первого коллектора инжектора 3 течет в базу транзистора

1, который открывается и формирует на выходах низкий уровень напряжения. Если суммарный втекающий ток коллекторов не превышает допустимого, то напряжение на резистор 7 и диоде Шоттки 6 недостаточно для отпирания транзистора 2. В случае возникновения перегрузки по току транзистора

1 начинает открываться транзистор 2 и уменьшать базовый ток транзистора 1. Таким образом обеспечивается ограничение допустимого тока транзистора 1, С увеличением температуры предлагаемая схема в отличие от известной имеет снижение порога срабатывания защиты путем уменьшения уровня 0ьо транзистора 2. Чем меньше температура окружающей среды (и кристалла соответственно), тем больший допускается ток при перегрузке. Путем этого расширен температурный диапазон надежной работы, т.е. предотвращен перегрев кристалла при высокой температуре. Небольшое увеличение остаточного напряжения (на 0,05 — 0,09

В) на выходе схемы путем падения напряжения на резисторе 7 практически не сказывается на работе последующих схем нагрузки.

Предлагаемая схема по сравнению с известной имеет меньшее количество компонентов и электрических связей, Формула изобретения

Буферная схема, содержащая первый и второй п-р-п-транзисторы, первый, второй и третий диоды Шоттки и инжектор, входы устройства подключены к катодам первого и второго диодов Шоттки, аноды которых соединены с базой первого п-р-и-транзистора, коллектором второго и-р-и-транзистора и первым коллектором инжектора, второй коллектор которого соединен с анодом третьего диода Шоттки, коллекторы первого и-р-и-транзистора соединены с выходами устройства, а эмиттер второго и-р-и-транзистора подключен к общей шине, с которой соединена база инжектора, эмиттер которого соединен с шиной питания, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения термостабильности в работе, в нее введен резистор, первый вывод которого соединен с общей шиной, второй вывод резистора, подключен к эмиттеру первого и-р-и-транзистора и катоду третьего диода Шоттки, анод которого соединен с базой второго и-р-итранзистора, 1721821

35

50

Составитель С.Тяжкун

Техред М.Моргентал

Редактор Н. Бобкова

Корректор А.Осауленко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 964 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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