Логический элемент

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении быстродействующих устройств. Логический элемент содержит транзисторы 1,2, 10, 11, генераторные транзисторы 3, 8, эмиттерные повторители 14, 29, 30, генераторы 15, 31 тока, генераторные резисторы 5, 7; резисторы 12, 22, 23, 24, 27, диоды 25, 26, транзистор 28 в диодном включении. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК уды Н 03 К 19/086

ГОСУДА P СТ В Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4761566/21 (22) 21,11.89 (46) 07,05.92. Бюл. N 17 (71) Московский физико-технический институт (72) И. Ю. Щетинин (53) 621:374(088.8) (56) 1. Абраитис 8. Б. идр. Микропроцессорный комплект БИС высокого бысфодействия К1800. — М.: Радио и связь, 1986, с. 37, рис,2. 13.

2, Овчинников В. В. Дв:;унян В. Л„чичерин K). Е. Проектирование быстродействующих микроэлектронных цифровых устройств, — М.: Сов. радио, 1975. с. 45, рис.

2,11, „,, 4. „„1732460 А1

2 (54) ЛОГИ4ЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении быстродействующих устройств.

Логический элемент содержит транзисторы

1, 2, 10, 11, генераторные транзисторы 3, 8, эмиттерные повторители 14, 29, 30, генераторы 15, 31 тока, генераторные резисторы 5, 7; резисторы 12, 22, 23, 24, 27, диоды 25, 26, транзистор 28 в диодном включении. 1 з. и. ф-лы, 1 ил.

1732460

15

25

35

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих устройств;

Известны логические элементы (2), реализующие МОНТАЖНОЕ ИЛИ на коллекторном объединении входящих в независимые переключатели тока транзисторах, При этом уровни выходных сигналов таких элементов изменяются с температурой (в случае и-р-и-транзисторов они растут). Рост потенциала низкого уровня приводит к уменьшению помехозащищенности, а рост потенциала высокого уровня может приводит к насыщению переключательных транзисторов, на базы которых термонестабилизированные сигналы поданы непосредственно или через входной эмиттерный повторитель.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости путем термостабилизации выходных потенциалов, а также расширение функциональных возможностей путем введения выхода инверсной фазы.

На чертеже изображена принципиальная схема логического элемента.

Логический элемент содержит первый и второй транзисторы 1 и 2. эмиттеры которых соединены с коллектором первого генераторного транзистора 3, база которого является первым опорным входом 4 элемента, а его эмиттер через первый генераторный резистор 5 соединен с первой шиной 6 питания, которая через второй генераторный резистор 7 соединена с змиттером второго генераторного транзистора 8, база которого является вторым опорным входом 9 элемента, а его коллектор соединен с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов 10 и 11, коллекторы транзисторов 2 и 10 соединены и через первый резистор 12 подключены к второй шине 13 питания, которая соединена с коллекторами транзисторов 1 и 11 и первого эмиттерного повторителя 14, база которого соединена с коллектором транзистора 2, а его змиттер через первый источник 15 тока соединен с третьей шиной

16 и является первым выходом 17 элемента, базы транзисторов 1, 2, 10 и 11 являются соответственно первым. вторым, третьим и четвертым входами 18, 19, 20 и 21 элемента, Дополнительно в логическом элементе шина 13 соединена с коллекторами транзисторов 1 и 11 соответственно через второй и третий резисторы 22 и 23, коллекторы транзисторов 1 и 2 соединены через последовательно включенные четвертый резистор 24 и первый диод 25, к аноду и катоду которого подключены соответственно катод и анод второго диода 26. коллекторы транзисторов

10 и 11 соединены через последовательно включенные пятый резистор 27 и пятый транзистор 28 в диодном включении, база которого соединена с коллектором транзистора 11, Кроме того, в логический элемент дополнительно введены второй и третий эмиттерные повторители 29 и 30, коллекторы которых соединены с шиной 13, из базы соединены с коллекторами соответственно транзисторов 1 и 11, а их эмиттеры объединены, через второй источник 31 тока подключены к четвертой шине 32 и являются вторым выходом 33 элемента.

Транзистор 28 в диодном включении функционально работает аналогично диоду, поэтому ссылки на него будут делаться как на диод.

Логический элемент по и. 1 формулы работает следующим образом, Пусть все транзисторы и-р-и-типа. На шины 6 и 16 подаются низкий, а на шину 13 высокий потенциалы питания, сопротивления резисторов 5 и 7 равны. сопротивления резистров 12, 22, 23. 24 и 27 также равны.

Соотношение сопротивлений между резисторами этих групп определяется выбранным способом термокомпенсации и для способа, описанного в (1), сопротивление резистора 5 должно в 1,5 раза превышать сопротивление резистора 12. На транзисторах 3 и 8 и резисторах 5 и 7 собраны генераторы тока, на входы 4 и 9 которых подаются опорные потенциалы, Входы 18, 19 и 20, 21 являются входами соответственно первого и второго сигналов. В каждой паре один из входов может быть опорным, Термокомпенсация осуществляется двумя цепями: в первую входят диоды 25, 26 и резистор 24, во вторую — резистор 27 и диод 28. . Пусть на входы 19 и 20 поданы опорные потенциалы, равные серединам логических перепадов соответственно на входах 18 и

21. При работе устройства не допускается одновременная подача низких потенциалов на входы 18 и 21. Несмотря на это ограничение, описываемое техническое решение пригодно для построения мультиплексоров и D-защелок (О-Iatch) на его основе;

Предположим, что на вход 21 подан высокий потенциал входного сигнала. Тогда диод 28 оказывается заведомо закрытым низким потенциалом на коллекторе транзистора 11, а транзистор 10 также будет закрыт высоким потенциалом íà его эмиттере, В этом случае переключатель тока на транзисторах 10 и 11 не оказывает никакого влияния на переключатель тока на транзисторах 1 и 2, в котором термостабилизация достигается за счет протекания то1732460 та. а его эмиттер через первый генераторный резистор соединен с первой шиной питания, которая через второй генераторный резистор соединена с эмиттером второго генераторного транзистора, база которого является вторым опорным входом элемента, а его коллектор соединен с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов, коллекторы второго и третьего транзисторов сое; динены и через первый резистор подключены к второй шине питания, которая соединена с коллекторами первого и четвертого транзисторов и первого эмиттерного повторителя, база которого соединена с коллектором второго транзистора, а его эмиттер через первый источник тока соединен с третьей шиной и является первым выходом элемента. базы с первого по четвертый транзисторов являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости элемента путем термостабилизации выходных уровней, вторая шина питания соединена с коллекторами первого и четвертого транзисторов соответственно через второй и третий резисторы, коллекторы первого и второго транзисторов соединены через последовательно включенные четвертый резистор и первый диод. к аноду и катоду которого подключены соответственно катод и анод второго диода, коллекторы третьего и четвертого транзисторов соединены через последовательно включенные пятый резистор и пятый транзистор в диодном включении, база которого соединена с коллектором четвертого транзистора.

2. Элемент по и. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем введения выхода инверсной фазы, в элемент дополнительно введены второй и третий эмиттерные повторители, коллекторы которых соединены с второй шиной питания, их базы соединены с коллекторами соответственно второго и четвертого транзисторов, а их эмиттеры через второй источник тока подключены к четвертой шине питания и являются вторым выходом элемента. ка через диоды 25 или 26 в зависимости от поданного на вход 18 потенциала. Если же на входы 18 и 21 поданы соответственно высокий и низкий потенциалы, то термостабилизация осуществляется за счет протекания тока через вторую цепь. При этом первая цепь термостабилизации будет закрыта, так как разность потенциалов между коллекторами транзисторов 1 и 2 будет недостаточной для открывания диода.

Логический элемент по и, 2 формулы отличается наличием выхода инверсной фазы, Работает он следующим образом: пусть выполнены те же допущения, что и для устройства по и. 1, Инверсный выходной сигнал снимается с объединенных эмиттеров повторителей 29 и 30. Поскольку на один из входов 18 и 21 всегда подан высокий потенциал, база соответствующего этому входу

40 повторителя находится в низком уровне.

Поэтому, если на другой вход подан низкий потенциал, то на выходе 32 будет высокий потенциал выходного, сигнала и база-эмиттерный переход упомянутого повторителя окажется закрыт, Если же на оба входа 18 и 21 будут поданы высокие потенциалы, то, как отмечалось. вторая цепь термокомпенсации будет закрыта, а стабилизация выходных уровней будет осуществляться за счет протекания тока через первую цепь. При этом. поскольку часть тока коллектора I будет отбираться первой цепью термокомпенсации. потенциал на базе повторителя 30 будет ниже, чем на базе повторителя 29. поэтому база-эмиттерный переход повторителя 30 окажется закрыт и последний не буде оказывать влияния на выходной. потенциал.

Особенностью работы логического элемечта является поочередность протекания тока через цепи термокомпенсации, причем отключенная цепь может запираться как закрывающим напряжением, так и недостаточным открывающим.

Формула изобретения

1. Логический элемент, содержащий первый и второй транзисторы, эмиттеры которых соединены с коллектором первого генераторного транзистора, база которого является первым опорным входом элемен45

Составитель И. Щетинин

Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор С, Пекарь

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

Заказ 1589 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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