Инвертор на полевых транзисторах с управляющим переходом

 

Союз Советских

: Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>741 473 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено.301 178 (21 ) 2689891/18-2 1 с присоединением заявки М 51)М. К,.2

Н 03 К 19/40

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано- 150680- Бюллетень 1 (о22

Дата опубликования описания1506.80 (53) УДК 621 374 (088. 8) P Ñ. Кильметов, A;Ã. Краснопольский, Е.Б, Механцев

А, В. Переверзев и A.È. Сухоруков (72) Авторы изобретения

Таганрогский радиотехнический институт .им. B.Ä. Калмыкова (71) Заявитель (54) ИНВЕРТОР НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

С УПРАВЛЯЮЩИМ ПЕРЕХОДОМ

Изобретение относится к ооласти электронной техники, автоматики и вычислительной техники и предназ— начено для использования в монолитных интегральных микросхемах, Известен инвертор на полевых транзисторах с управляющим переходом (ПТУП), содержащий два ключевых каскада, причем сигнал с выхода первого каскада поступает на вход второго каскада через резистивный делитель, подключенный к дополнительному источнику питания. Этим достигается необходимый для управления вторым ключевым каскадом сдвиг уровня напряжения. Для смещения затвора ПТУП первого каскада необходим еще сядин источник питания (1). .Недостатками инвертора являются. наличие трех источников питания и потребление мощности от источника питания в статическом состоянии.

Известны переключающие устройства на полевых транзисторах с управляющим переходом, содержащие комплементарную пару Последовательно включенных ПТУП, которая образует

7(- диод, имеющий Л-образную вольтамперную характеристику, если затвор одного иэ транзисторов пары подключен к истоку другого транзистора пары, затвор которого подключен к стоку первого транзистора пары, или Л -транзистор, обладающий семейством .Л -образных вольт-амперных характеристик, если затвор одного. из транзисторов пары подключен к входной шине, на которую поступает управляющее напряжение, сток одного из транзисторов пары подключен к выходной шине и через резистор к шине питания, исток другого транзистора пары подключен к общей шине .(2). .Недостатком известных переключающих устройств на ПТУП, содержащих Х-транзистор, является потребление мощности в статическом режиме, Целью изобретения является умень.шение потребляемой мощности.

Для этого в инвертор на полевых транзисторах с управлякщим переходом, содержащий комплементарную пару транзисторов,. образующую первый Л-транзистор, включенный между выходной и общей шинами, введен второй Л -транзистор дополняющего гипа, включенный между шиной пита741473 ния н выходной шиной, затвор одного иэ комплементарных транзисторов которого подключен через дополнительно введенный Х -диод к входной шине,при этом затвор одного из комплементарных транзисторов первого Л -транзистора через второй дополнительно введен5 ный А -диод в обратном включении также подключен к входной шине.

На. фиг. 1 представлена электри. ческая принципиальная схема инвертора, в котором четыре полевых транзистора 1 — 4 с управляющим переходом и с чередующимися типами проводимости каналов попарно образуют первый A.-транзистор 5, включенный между выходной шиной 6 и общей шиной 7,,и второй Х -транзистор 8 дополняющего типа, включенный между шиной питания 9 и выходной шиной. Затворы транзисторов 1 и 4 подключены .к выходной шине, затвор транзистора 2 через Л-диод 10 в обратном включении и затвор транзистора 3 через

) -диод 11 в прямом включении подключены к входной шине 12.

На фиг. 2 представлены вольтамперные характеристики А -транзисторов 5 (сплошными линиями) и 8(пунктирными линиями).

Инвертор работает следующим образом.

ЗО

В исходном состоянии сигнал на шину 12 не поступает, ее потенциал равен потенциалу общей шины 7, Л-диод

10 открыт, затвор транзистора 2 имеет нулевой потенциал, поэтому .)(-транзистор 5 закрыт (кривая 13 на фиг. 2), А -транзистор 8 открыт (кри вая 14 на фиг, 2), а Л-диод 11 закрыт и препятствует прохождению тока через прямосмещенный переход транзистора .3. Рабочей точкой инвертора в 4О этом состоянии является точка 15 (фиг. 2), при этом выходное напряжение равно напряжению питания Еп, а сквозной ток через инвертор не протекает, так как A -транзистор 5 закрыт.

При поступлении на шину 12 входного сигнала, по напряжению равного напряжению питания, Л-диод 11 открывается и. Х-транзистор 8 пере- ® ходит в закрытое состояние (кри-. вая 16 на фиг. 2). Л-диод 10 во время перехОдного процесса остается открытым до тех пор,.пока не откроется управляющий переход транзис55 тора 2, Ток через прямосмещенный управляющий переход транзистора 2 переводит Л -диод 10 в з акрытое состояние, при этом Л-транзистор 5 открывается (кривая 17 на фиг. 2) и рабочей очкой инвертора становится точка 18, При этом сквозной ток через инвертор не протекает, так как Х-транзистор 8 закрыт, ток через прямосмещенный переход транзистора 2 также HE протекает, так как А-диод 10 закрыт. В этом состоянии, как и в предыдущем, происходит логическое инвертирование входного сигнала, вместе - с тем мощность от источника питания практически не потребляется, так как в статическом состоянии, ток, потребляемый от источника питания, определяется лишь токами утечки закрытых Полевых транзисторов, Малое потребление мсщности делает возможным применение ннвертора в интегральных схемах с повышенной плотностью упаковки.

Формула изобретения

Инвертор на полевых транзисторах с управляющим переходом, содержащий ксмплементарную пару транзисторов, образующую первый Л-транзистор, включенный между выходной и общей шинами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, в него введен второй Л -транзистор дополняющего типа, включенный между шиной питания и вызодной шиной, затвор одного из комплементарных транзисторов которого подключен через допслнительно введенный А-диод к входной шине, при этом затвор одного из комплементариых транзисторов первого Л.-транзистора через второй дополнительно введенный А-диод в обратном включении также подключен к входной шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кармазннский A,М. Унитроны, их особенности и использование (обзор). Приборы и техника эксперимента, Р Зр 1965.

2. Дьяконов В,П., Семенова О.B.

Переключающие устройства на Х-транзисторах . "Приборы и:техника эксперимента, Р 5, 1977, с. 96-98.

741473

Фиг,!

Составитель Л. Петрова

Редактор Т. Юрчикова Техред М. Петко

Корректор н. Стец

Заказ 3218/54 Тираж 995

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 30 35 Москва, Ж-35, Раушская наб ., д, 4/5

Подписное

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