Логический элемент и-не

 

1 айтщ, ифч

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П

ИСАН

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28. 02. 79 (21) 2731558/18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

Н 03 К 19/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231280. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 29.12. 80 (53) УДК821. 37Ь..083(088.8) (72) Авторы изобретения

N.ф.Шакиров и В.И.Потапов (71) Заявитель

Омский политехнический институт (54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И-НЕ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых схемах повышенной радиационной стойкости для реализации логических функций в базисе И-НЕ.

Известен основной элемент транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) с простым инвертором, содержащий схему И на многоэмиттерном транзисторе и резисторе, и простой инвертор на транзисторе.

Известны также различные модификации логических элементов ТТЛ, содержащие схему И на многоэмиттерном 15 транзисторе и резисторе, и сложный инвертор(1) (2).

Общим недостатком известных логических элементов является низкий порог радиационной стойкости уров- 20 ня логического нуля на выходе.

Цель изобретения — повышение порога радиационной стойкости уровня логического нуля.

;1ля достижения поставленной цели 25 в устройство, содержащее многоэмиттерный транзистор, база которого через резистор соединена с коллектором транзистора регулирующей цепочки, который через резистор подключен к 30 шине питания, коллектор подключен к базе инвертирующего транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, база транзистора регулирующей цепочки через резистор подключена к коллектору, а эмиттер соединен с общей шиной.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого логического элемента И вЂ” НЕ °

Устройство содержит элемент И 1, образованный многоэмиттерным транэис. тором 2, база которого через токозадающий резистор 3 соединена с регулирующей цепочкой 4, а эмиттеры являются входами Х и Х, регулирующую цепочку 4, состоящую из транзистора

5, коллектор которого для регулирования базового тока многоэмиттерного транзистора 2 подключен к точке соединения токозадающего 3 и коллекторного 6 резисторов, база через базовый резистор 7, задающий началь. ный режим работы регулирующей цепочки 4, — к коллектору, а эмиттер к общей шине, а также инвертор 8 на транзисторе 9.

Устройство работает следующим образом.

790336

В исходном состоянии на входах

Х и Хр присутствует высокий потен, циал, что соответствует значению логических единиц. В этом случае многозмиттерный транзистор 2 нахо дится в инверсном активном режиме и его базовый ток, величина которого определяется токозадающим резис. тором 3 и напряжением на коллекторе транзистора 5 регулирующей цепочки ,4, Обуславливает насыщенное состояние инвертирующего транзистора 9.

Поскольку падение напряжения на насыщенном транзисторе сравнительно мало, то на выходе логического элемента

И-НЕ при подключенной нагрузке. будет присутствовать низкий потенциал,что 35 соответствует состоянию логического йуля. Если один из эмиттеров (Х,Х> или оба) многоэмиттерного транзистора

2 схемы И 1 окажется под низким потенциалом, то состояние транзистора,ф

9 сменится на противоположное рассмотренному выше, на выходе у логического элемента И-EIE появится потенциал, близкий к напряжению питания что будет соответствовать состоянию логической единицы. Таким образом с помощью .предлагаемого устройства реализуется функция И-НЕ. В предлагаемом логическом элементе И-HE для осуществления автоматической регулировки тока базы инвертирующего транзистора введена регулирующая цепочка 4, которая с ростом интегральн дозы облучения, ббуславливающей уменьшение коэффициента передачи тока базы транзистора 5,.увеличивает потенциал точки соединения токозадающего 3 и коллекторного б резисторов. Пропорционально этому увеличению растет ток базы транзистора 9, степень его насыщения, а следователь- 40 но, и нагрузочная способность остаются постоянными. Это позволяет получить больший предел радиационной стойкости уровня логическоГО нуля на выходе предлагаемого элемента по срав-, нению с аналогичной характеристикой в известных элементах ТТЛ с разными типами инверторов. В состоянии логической единицы на выходе у логического элемента И-НЕ регулирующая це- . ,почка 4 не оказывает никакого влияния на режим отсечки инвертируюшего транзистора 9.

Следует отметить, что использование предлагаемой регулирующей цепочки в базовых, элементах ТТЛ со сложным инвертором для целей, аналогичных рассмотренным, более эффективно. Это объясняется тем, что введение такой цепсчки в схему логического элемента несколько понижает входное сопротивление многоэмиттерного транзистора по цепи эмиттера при логическом нуле на входе. В схеме логического элемента И-НЕ с простым инвертором это отразится на токе коллектора транзистора 9 который в результате возрастет, чем и будет снижена эффективность действия компенсирующей цепочки 4. В случае использования сложного инвертора коллекторный ток транзистора, подключенного базой к коллектору многоэммитерного транзистора, определяется в основном резисторами, стоящими в цепи эмиттера и коллектора, поэтому компенсация падения коэффициента передачи тока базы этого транзистора будет наиболее полной.

Формула изобретения

Логический элемент И-НЕ, содержащий многоэмиттерный транзистор, база которого через резистор соединена с коллектором транзистора регулирующей цепочки, который через резистор подключен к шине питания, коллектор подключен к базе инвертирующего транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения порога радиационной стойкости уровня логического нуля, база транзистора регулирующей цепочки через резистор подключена к коллектору этого же транзистора, а эмиттер соединен с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ротнов С.В., Шагурин И.И. Сравнительный анализ модифицированных схем ТТЛ с простым инвертором как элементной базы для построения БИС. 11икроэлектроника AH СССР,т.5, вып. 4, с. 299, рис. 1а.

2. Шагурин И.И. Транзисторно-тран-

t зисторные логические схемы. М., Советское радио,с. 48, рис. 1.34 (прототип) .

790336

Составитель A.ßíîâ

Редактор В.Парасюн Техред Н,Бабурка

КорректорЕ.Папп

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

Заказ 9076/68 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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