Преобразователь логических уровней

 

патен нс те л . е- нанесяa>-, \ спи з о Б Р е :. к и Я

Союз Советскик

Социалистических

Республик ин790327 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.1078. (21) 2671512/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 2312.80, Бюллетень Йо47

Дата опубликования описания 23. 12. 80 (51)М. Кл.з

Н 03 К 19/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 261 ° 375 °,083 (088. 8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54j ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛОГИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ ляющего транзистора подключена к катоду первого защитного диода, анод которого соединен с анодом второго защитного диода и через входной резистор — с входной шиной. Эмиттер управляющего транзистора подключен к общей линии, а коллектор соединен с первым выводом второго резистора делителя, второй вывод которого свяfQ эан с. базой преобразующего транзистора и через первый резистор делителя — с шиной питания и с эмиттером преобразующего транзистора, коллек- тор преобразующего транзистора подключен к выходной шине,к катоду втррого защитного диода и через нагруэочный резистор — к шине нулевого потенциала (2) .

Недостатками известного устройства является низкое быстродействие и большая потребляемая мощность.

Цель изобретения — повышение быстродействия и снижение потребляемой мощности.

25 Укаэанная цель достигается тем, что в преобразователь логических уровней, содержащий преобразующий транзистор р-и-р типа, эмиттер которого соединен с шиной питания, колЗо лектор — с выходом устройства, Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для согласования импульсных устройств, работающих с различными по амплитуде логическими уровнями, в частности для согласования по уровню сигналов на входе и выходе ТТЛ и МДП устройств.

Известен преобразователь логических уровней, содержащий входной эмиттерный повторитель, дифференциальный каскад сдвига логических уровней, кваэикомплементарный выходной каскад, источник опорного напря.кения, входную и выходную шину (1)

Недостатком преобразователя является сложность построения и отсутствие защиты от коротких замыканий.

Известен также преобразватель логических уровней, содержащий управляющий транзистор первого типа проводимости и преобразующий транзистор второго типа проводимости, делитель напряжения на двух резисторах, входной и нагрузочный резисторы, входную и выходную шину, шину питания и общую шину, первый и второй защитные диоды, при этом база управ

С. А. Еремин, А. И . Стоянов, В. А. Сухоруков и В. С. Хорошунов

790327 катодом диода и через резистор — с общей шиной, а база через соответ- . ствующие резисторы — с шиной питания и коллекторОм управляющего транзистора и-р- типа, эмиттер которого подключен к общей шине, введены входной, переключающий и разрядный транзисторы и-р-и типа, причем эмиттер входного транзистора соединен с входом устройства, бава - с аиодом диода и через резистор — с шиной питания., а коллектор — с базами управлякщего и переключающего транзисторов, коллектор последнего соединен через резистор с выходом устройства и непосредственно с базой разрядного транзистора, коллектор которого подключен к выходу устройства, а эмиттеры переключающего и разрядного транзистора соединены с общей шиной.

Иа чертеже представлена принципиальная схема преобразователя логических уровней.

Коллектор управлякщего транзистора 1 п-р-п типа подключен к первому выводу первого резистора 2 делителя, второй вывод которого соединен.с базой преобразующего транзистора р-и-р типа 3 и через второй резистор делителя 4 - с эмиттером преобразующего транзистора 3 и с шиной 5 питания. Эмиттер управляющего транзистора 1 подключен к шине б нулевого потенциала.

Коллектор преобразующего транзистора 3 связан с катодом диода 7, с выходной шиной 8, с коллектором разрядного транзистора 9 и-р-п типа, с первым выводом дополнительного рези- стора 10 и через нагруэочный резистор 11 †. с шиной б нулевого -по-тенциала. . База входного транзистора 12 п-р-.п типа подключена к аноду диода

7 и через входной резистор 13 — к шине 5 питания. Коллектор входного транзистора 12 соединен с базой управляющего транзистора 1 и с базой переключающего транзистора 14 р-и-р типа. Эмиттер входного транзистора 12 подключен к входной шине 15. Второй вывод дополиителЬного .резистора 10 соединен с коллектором переключающего транзистора 14 и с базой разрядного транзистора 9. Эмиттеры переключающего 14 и разрядного 9 транзисторов подключены, к шине б нулевого потенциала.

Преобразователь логических уров ней работает следующим образом. .Когда на входную шину 15 подается равный 2,3-3В уровень логической "1", подлежащий преобразованию в высокий уровень напряжения. Ток через входной резистор 13 и цепь база-коллектор входного транзистора, 12 (инверсное включение входного транзистора 12 ) втекает в базы управляющего транзистора 1 и переключающего транзистора 14..Управляющий

1 и переключающий 14 транзисторы от.крываются. Открытый переключающий транзистор 14 шунтирует цепь базазмиттер разрядного транзистора 9, и транзистор 9 закрывается. По коллекторной цепи открытого управляющего транзистора 1 через первый резистор делителя 2 и параллельно включенные второй резистор делителя

4 и переход эмиттер-база преобразующего транзистора 3 протекает ток.

Преобразующий транзистор 3 открывается, и на входной шине 8 формируетея высокий уровень напряжения,,близкий по величине к питающему напряжению, подаваемому на шину 5 питания. Величины нагруэочного резистора 11 и дополнительного резистора 10 выбираются такими, чтобы суммарный ток через них не превышал 0,1-0,2 мА. При сформированном высоком выходном уровне напряжения разрядный транзистор 9 закрыт и не шунтирует выходную шину

40

t0

Если на входную шину 15 поступает уровень логического "0", ток через входной резистор 13 протекает по цепи база-эмиттер входного транзистора 12 через открытый входной транзистор 12 проходит

"рассасывающий" ток из базы управляющего транзистора 1 и переключающего транзистора 14, транзисторы 1 и 14 быстро закрываются, в результате закрывается и преобразующий транзистор 3.

Начинается процесс формирования низкого выходного уровня напряжения. Разрядный транзистор 9 открывается и разряжает выходную шину

8. Как только -на выходйой линии 8 установится низкий уровень напряжения, разрядный транзистор 9 закрывается, при этом переключающий транзистор 14 также закрыт, и потребление мощности преобразователем от источника питания отсутствует, за исключением цепи: входной резистор 13, база-эмиттер входного транзистора 12.

Преобразователь логических уровней имеет защиту от коротких замыканий выходной шины 8 с общей шиной б. При коротком замыкании выходной шины 8 с общей шиной б включается. диод 7. Напряжение на его аноде равно примерно 0,7 В, что недостаточно для открывания управляющего транзистора,1 и переключающего транзистора 14. Транзисторы 1 и 14 закрываются, что приводит к закрыванию преобразующего транзиотора 3. После устранения причины, вызвавшей короткое замыкание, устройство возвращается в прежнее состояние.

790327

Формула изобретения

Составитель A. Янов

Редактор A. Маковская Техред Н,Граб

Корректор О. Ковинская

Эаказ 9075/67 Тираж 995 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, ) -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIII?I- "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемый преобразователь логических уровней, обладая малой потребляемой мощностью, обеспечивает быстрое преобразование входных логических уровней и имеет защиту от коротких замыканий.

Преобразователь логических уровней, содержащий преобразующий тран-, зистор, р-и-р типа, эмиттер которого соединен с шиной питания, коллек тор - с выходом устройства, катодом диода и через резистор - с общей шиной, а база через соответствующие резисторы — с шиной питания и коллектором управляющего транзистора п-р-и типа, эмиттер которого подключен к общей шине, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и уменьшения потребляемой мощности, в него введены входной, переключающий и разрядный транзисторы п-р-п типа, причем эмиттер входного транзистора соединен с входом устройства, база — с анодом диода и через резистор - с шиной питан"я, а коллектор — с базами управляющего и переключающего транзисторов, коллектор последнего соединен через резистор с выходом устройства и непосредственно с базой разрядного транзистора, коллектор которого

1О подключен к выходу устройства, а эмиттеры переключающего и разрядного транзисторов соединены с общей шиной.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Ионолитная схема преобразователя логических уровней;-"Электроника", 1971, 9 14, с. 40.

2О 2. Защита преобразователя логического уровня посредством двух диодов. — "Электроника", 1975, М 9, с. 58, рис. 1б (прототип).