Логический элемент "и-не

 

ОЙ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскнк

Сецнепнстнчесннм

Респу6пии (11) в;, (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22} Заявлено2504.77 (21) 2479473/18-21 (51) М. Кл.

Н 03 К 19/08 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23} Приоритет— (53) УДК 621.374 (088. 8) Опубликовано 050279.Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 050279 (72) Авторы изобретения

В.Н.Мурашев, Ю.И.Щетинин и Ю.Г.Миллер (71) Заявитель (54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И-НЕ

М

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для построения цифровых вычислительных устройств, работающих с повышенными надежностью и нагрузочной способностью в услОвиях дестабилизирующих факторов.

Известйы диодно-транзисторные (ДТ:<, и транзисторно- транзисторные (ТТЛ) логические элементы, применяемые в цифровых вычислительных устройствах, содержащие транзисторы, диоды и резисторы 1) .

Эти устройства не работают в условиях дестабилизирующих факторов.

Известен логический элемент ИНЕ, содержащий входной многоэмит герный транзистор, база которого через резистор подключена к шине питания, а коллектор -. к базе промежуточного транзистора, коллектор которого подключен к базе первого выходного транзистора и через резистор - к шине питания, а эмиттер — к базе второго выходного транзистора и через резистор - к общей шине; коллектор первого выходного транзистора подключен к шине питания, а эмиттер — к выходной шине и коллектору второго выходного транзистора, . эмиттер которого подключен к общей шине (2) °

Этот логический элемент теряет надежность и нагрузочную способность при низких значениях коэффициентов усиления тока транзисторов, .обусловливаемых технологическим разбросом параметров при производстве микросхем, а таже действием дестабилизирующих факторов.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и надежности логического элемента.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в логический элемент И-НЕ, содержащий входной многоэмиттерный транзистор, база которого через резистор подключена к шине питания, а коллектор - к базе промежуточного транзистора, коллектор которого подключен к базе первого выходного транзистора и через резистор — к шине питания, а эмиттер — к базе второго выходного транзистора и через резистор - к общей шине, коллектор первого выходного транзистора подключен к шина питания, а эмиттер — к Выходной ши. не и коллектору второго выходного .транзистора, эмиттер которого под646442

Формула изобретения

3 ключен к общей шине, введены дополнительный транзистор, диод и резисторы. При этом коллектор дополнительного транзистора подключен через резистор к шине питания и к аноду диода, катод которого подключен к базе промежуточного транзистора, 5 база через резистор — к шине питания и через другой резистор — к выходной шине, а эмиттер — к общей шине.

На чертеже представлена принци- !О пиальная электрическая схема логического элемента ™И-НЕ, которая содержит входной многоэмиттерный транзистор 1, база которого через резистор 2 подключена к шине пита- )5 ния 3, а коллектор - к катоду диода

4 и к базе промежуточного транзистора 5. Коллектор транзистора 5 подключен к базе первого выходного транзистора 6 и через резистор 7 - рО к шине питания 3, а эмиттер через резистор 8 — к общей шине 9 и к базе второго выходного транзистора 10.

Коллектор транзистора 10 подключен к выходной шине 11, к эмиттеру транзистора 6 и через резистор 12 - к базе дополнительного транзистора

13, змиттер которого подключен к общей шине 9, база через резистор

14 - к шине литания 3 а коллектор

30 через резистор 15 — к шине питания

3 и к аноду диода 4. Коллектор транзистора 6 подключен к шине питания

3, эмиттеры многоэмиттерного транзистора 1 являются одновременно входами 3.6, 17 логического элемента.

Логический элемент И-НЕ работает следующим образом.При наличии хотя бы на одном из входов )6 или 17 напряжения, соответствующего уровню напряжения логического нуля, . 40 промежуточный транзистор 5 и второй выходной транзистор 10 закрыты, транзистор 6 открыт и на выходной шине

11 напряжение соответствует уровню напряжения логической единицы. При 45 поступлении на входы 16 и 17 напряжения, соответствующего уровню напряжения логической единицы, промежуточный транзистор 5 и второй вы-. ходной транзистор 10 открываются и 50 на выходной шине 11 напряжение соответствует уровню напряжения логического нуля. Дополнительный транзистор

13 .в обоих логических состояниях элемента"открыт током смещения через резистор 14.

При уменьшении коэффициентов усиления тока транзисторов 5,13,10 (например вследствие уменьшения температуры

"окружающей среды) последние стре- бО мятся выйти иэ насыщения, что приводит к росту напряжения на коллек. торе, в частности, к росту U,д, при этом дополнительный транзистор 13 выходит из насыщения несколь- 65

I ко раньше, так как имеет меньшую степень насыщения, что обеспечивается соответствующим выбороМ соотношения номиналов резисторов 14 и 15.

В результате этого появляется ток, протекающий через резистор 15, диод

4, переходы база-эмиттер транзисторов

5и 10.

Увеличение базового тока выход- . ного транзистора 10 компенсирует уменьшение коэффициента усиления тока, а следовательно, уменьшает зеличины выходного напряжения Ц ц

Х

В состоянии логической единицы на выходе элемента действие компенсирующего тока исключается насыщением дополнительного транзистора 13, поскольку в его базу поступает ток открытого транзистора 6 через резистор 12, вследствие чего максимальное значение входного тока J в„ логического элемента И-НЕ не возрастает.

Введение в логический элемент И-НЕ дополнительного транзистора, диода и резисторов, компенсирующих изменение коэффициента усиления тока промежуточного и второго выходного транзисторов, позволяет увеличить выход годных микросхем, а также повысить надежность их работы и нагрузочную способность в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

Логический элемент И-HE содержащий входной многоэмиттерный транзистор, база которого через резистор подключена к шине питания, а коллектор - к базе промежуточного транзистора, коллектор которого подключен к базе первого выходного транзистора и через резистор — к шине питания, а змиттер — к базе второго выходного транзистора и через ре- зистор - к общей шине, коЛлектор первого выходного транзистора подключен к шине питания, а эмиттер - к выходной шине и коллектору второго выходного транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и надежности работы, в него введены дополнительный транзистор, диод и резнсторы, причем коллектор дополнительного транзистора подключен через. резистор к шине питания и к аноду диода, катод которого подключен к базе промежуточного транзистора, база через резистор - к шине питания .и через другой резистдрк выходной шине, а эмиттер - к общей шине.

646442

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Букреев И.Н. и др. электронные схемы цифровых

Иикроуст. Составитель Л.Петрова.

Техред О.Андрейко Корректор С.Шекмар

Тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нэобретений и открытий

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

I I I

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Т.Орловская

Заказ 127/45 ройств, М., Сов.радио, 19 13, с. 26-28.

2.Патент США 9281183,кл.307-88,5, 1966.