Согласующее устройство на мдптранзисторах

 

рва П 1 —,V — s WA rl 1 ФG% 3%%А

:Ниблнэ ен М А

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (63 ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22)За"влено 22 12 76(21) 2435457/1 с присоединением заявки.%

9/00

Пкударстеенны1 кеинтет ссе аю ланеее изобретений н етнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано p5 pg 80 Бюллетень М

Дата опубликования описания 05 ру

21.

8.8) (72) Автор изобретения

И. Н. Кабанов (71) Заявитель (54) СОГЛАСУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО HA МДПТРА НЗ И СТО РА Х да $t).

Изобретение относится к области электроники, вычислительной техники и может быть использовано при разработке больших интегральных схем для согласования напряжений логических уровней.

Известно согласующее устройство, содержащее инвертор, промежуточный и вь ходной каскады, выполненные на двух последовательно включенных МДП-транзисто-.

10 рах, стоки транзисторов ннвертора подключены к затвору первого транзистора промежуточного каскада, сток которого под.,ключен к первой шине питания, к которой

)подключен также инвертор вход устройства подключен ко входу инвертора и к затворам второГо транзистора промежуточного каскада н первого транзистора выходного каскада, истоки которых подключены ко второй шине литания, стоки транзисторов промежуточного каскада подключены к затвору второго транзистора выходного каскаНедостатком устройства является каннчие двух источников питанйя, большая потребляемая мощность.

Известно согласующее устройствс па

МЛП-транзисторах, содержащее трн инвертора на дополняющих МДП-транзисторах и входной р-канальный транзистор, исток которого подключен к шине питания, сток— ко входу первого инвертора н ко входной шине, а затвор — к общей шине (21.

Недостатком известного устройства является большая потребляемая мощность, кроме того, к его входу нельзя подключить устройства на дополняющих МДП-транзисторах, если их напряжение питания отличается от напряжения питания согласующего устройства из-за протекания тока через P — 11 переход в устройстве с меньшим напряжением питания.

11елью данного изобретения является уменьшение потребляемой мощности и расширение области применения, 11ля этого в согласующее устройство на МГ1П-тран3 7085 эисторах, содержащее два последовательно включенных инвертора ца пополняющих

МЙП-транзисторах, И -канальный транзистор и входной р-канальный транзистор, стоки KoTopE>lt подключены ко входу пер5 вого инвертора, исток входного Р -каналь ного транзистора подключен к шине питания, исток -канального транзистора — к выходу второго инвертора, а затвор — к первому выходу источника управляющих сигналов, по- 18 полнительно введеН П =КаналЬНЫй и Р-ка-. нальный транзисторы, стоки которых поп— ключены ко входу первого инвертора, затворы, соответственно, ко второму и треть-. ему выходу источника управляющих сиг- )5 налов, исток дополнительного р -канальйого транзистора подключен к шине питания, а исток дополнительного (t-канального транзистора — ко вхопу устройства, и затвор входного р-канального транэнс- о тора подключен к выходу гервого иивертора.

На фиг. 1 представлена электрическая схема согласующего устройства на

МДП-транзисторах, содержащая первый ин. вертор на дополняющих МДП-транзисторах i 25 и 2, второй инвертор на дополняющих М AH транзисторах 3 и 4, выход которого через V<— канальный транзистор 5 подключен ко вход первого инвертора, входной р канальны > транзистор 6 и два дополнительно введенных 30

МЛП-транзистора 7 и 8,. «4cmк транзпс" с;.. 3 подключен ко входу 9 устройства«Затво-. ры трянэисторов 7, 8, 5 по,>ключены, со ° ответственно, к выходным шинам 10> 13 ..

12 источника 13 управляющих сигналов, у

Истоки транзисторов 6, 7 подключены к шине питания 14, стоки транзисторов 6, 7, 8 — ко входу первого инвертора„выход которого подключен ко входу второго инвертора и к затвору транзистора 6. 4О

На фиг. 2 представлена временная диаграмма управляющих сигналов, поступаю= щих иа шины 10, 11, 12 и входного сиг=. нала, поступающего на вход 9.

Согласующее устройство работает сле,- м дующим образом.

При отсутствии управляющих сигналов на шинах 10, 11, 12 транзисторы 5 и

8 закрыты, транзистор 7 открыт, вследствие чего напряжение на вхопе первого M инвертора и на выходе второго иивертора равно напряжению питания, а напряжение, на выходе первого инвертора соответству. ет нулевому уровню. Транзистор 6 открыт, При поступлении на вход 9 сигнала, 55 уровень которого соответствует напряжению, логического нуля и управляющих сигналж на шины 10 и 11, транзистор 7 аакрыва1ется, а транзистор 8 открывается и напряжение на входе первого инвертора понижается. Величина напряжения на входе первого инвертора определяется соотношением сопготивлений транзисторов 6 и 8, которое выбирается таким, чтобы величина напряжения на входе первого инвертора была pì атом ниже напряжения переключения., Напряжение на выходе первого инвертора повышается до напряжения питания, а напряжение на выходе второго инвертора понижается по нулевого уровня. Транзистор

6 1крывается и напряжение на входе перг>го инвертора становится равным напряжению на входе 9. После этого управляющий cm"íàë постучает на шину 12 и не чоступает на шину 11, Транзистор 8 закрывается, а транзистор 5 открывается.

В согласующем устройстве хранится состояние, при котором на входе первого инвертора и на выходе второго инвертора напряжение соответствует нулевому уровню, а на выходе первого инвертора — напряжению питания, В отсутствие управляк цих сигналов

"a шинах 10 и 12 в согласующем устройстве устанавливается первоначальное состояние, когда на входе первого инвертора и на выходе второго — напряжение пи-,аниа. а на выходе первого инвертора напряжение соответствует нулевому уровню, Если на входе 9 поступает сигнал, уровень ..второго соответствует напряжению логической единицы, то при поступлении

" >«>Оявляюши >> . сигналов н& шины 1 0 и 1 1, напряжение на входах и выходах инвертоpо» не изменяется. Максимальное значенле напряжения логической единицы может быть больше напряжения питания согласук щего устройства и определяется пробивным напряжением истока транзистора 8.

Минимальное значение напряжения логи;-еской единицы опрепеляется напряжением переклю гения первого инвертора и напряжением, при котором отк ется транзистор

8 и которое равно

Е„П;uorl ах + v гпе Ед- напряжение питания, Ои - напря-. жение ьа входе 9 @И- пороговое напряжение транзистора 8 при нулевом сме» шенин на истоке, g — коэффициент влияния подложки 9 -канального транзистора

Ток потребления согласующего уст ойства при напряжении логической едиюцы иа входе 9 определяется только токами утечек МДП-транзисторов, стати70851 2

1..1

ЦНИИПИ Заказ 8 тира>к 1995 П

Ч" ь4Г. Z ческий тОк потребления при напр .женин» логического нуля на входе 9 так,".<е определяется только токами утечек МДП-уран= зисторов.

Йсточник 13 управляющих сигналов может быть выполнен на четырех инверто-. рах, последовательно соединенп-;Р-:., и схеме совпадения. Один вход схемы совдепе= ния подключается к выходу перво:. n:-:: вар=тора а втОрОй вхОд к выходу четвертого:;Г . о вертора. Источник 13 управляк.пих сигналов может одновременно управлять нескбль.. кими согласующими устройства ш.

Введение дополнительно в со -ласуюшее устройство на МДП-транзисторах р -канального транзистора и h-канального транзистора и подключение затвора вхОд=

НОГО Р «канального тра lrастора к вы ходу первого инвертора поэв :иет существенно уменьшить потребляемую мошность 20 и расс;.иирить диапазон напряже п1й логической единицы для входных сиги:=:.лов.

Формула изобретения

Согласукяпее Устройство на МДП-трекэисторах, содержашее даа последова".ельно и., арче. -.Ых .:нверторэ "- G дополняющих

Мдп-трэн. и " 0; :.<, 6 «каналькый TpaH=

1

»

) .»

1 (Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул. Прш о =- ктная,4 эис: " и входной pr- -EGHBJIbHbtA транэис ð. стоки которых подключены ко входу первого инвертора, исток входного Р -канального транзистора подключен к шине питания исток И -канального транэисто/ ра — к выходу второго инвертора, а затвор — к первому выходу источника уп.;являюших сигналов, О т л и ч а ю щ е —. е с я том, чт;,. с налью уменьшения потребляемой мощности и расишрения обласа. применения, в него дополнительно ввецены (R --канальный H р-канальный транзисторы, стоки которых подключены ко входу первого инвертора, затворы, соот-. ветственно, ко второму и третьему выходу источи пм управляющих сигналов, исток дополнительного р -каначьного транэистога подипочен к шине питания, а исток допопннтельнога д -канального транзистора — ко входу устройства, и за .Ор входного р-канально-.о транзистора подключен к выходу перв(.го инне ртора, И» точн ; ;-;. НнФопманир приня-ь à Но внимание IIpH експертиэе

1. » .Вторское свидетельство CC::Ð."л 32.»:.-. 10. Кл. H 03 K 19/ОО, 1970.

2, Ав-.,овское свидетельство СССР

"- 51350= л -. 03 V 19/ОО, 1976.