Многопороговый логический элемент
Союз Советскик
Социапистическик
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2501.79 (21) 2718834/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет
Опубликовано 23.12.80, Бюллетень № 47
Дата опубликования описания 2 3. 12. 80 (5!)м. кл.з
Н 03 К 19/42
Государственный комитет
СССР оо делан изобретений и открытий (53) УДК 621. 374 (088.8) (22) Авторы изобретения
И.A.Ïàëüÿíîâ,B.È.Ïoòàïoâ и A.Ï.Ëûñà÷åíêî
Омский политехнический институт (21) Заявитель (54) МНОГОПОРОГОВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к пороговым логическим элементам.
Известен многопороговый логический элемент, содержащий линейный сумматор, подключенный к резистивному делителю, соединенному с многопороговым дискриминатором (1).
Недостатком известного многопорогового логического элемента является высокая потребляемая мощность..
Известен многопороговый логический элемент, содержащий линейный сумматор, состоящий из входных диодов f5 и реэисторной матрицы, подключенный через разделительные диоды к резистивному делителю, соединенному с одними входами логических элементов
И-НЕ, образующих многопороговый 20 дискриминатор, второй вход каждого из которых соединен с выходом последующего логического элемента И-НЕ (2).
Недостатком этого многопорогового элемента является то, что входные сигналы в форме положительных потенциалов запирают в любых комбинациях входные диоды, входящие в состав ,линейного сумматора. Этим обеспечи- 30 вается переключение тока от источника питания в цепь резистивного делителя. При поступлении на входы многопорогового логического элемента большого числа логических переменных равных единице, потенциал на выходе линейного сумматора возрастает. Это приводит к уменьшению степени насыщения разделительных диодов, входящих в состав линейного сумматора, из-за уменьшения разности потенциалов между анодом-и катодом диода.
Это, в свою очередь, приводит к увеличению погрешности и уменьшению линейности суммирования из-эа изменения тока через диоды. Кроме того, даже в этом случае,.когда входные сигналы многопорогового логического элемента равны нулю, имеет место потребление мощности линейным сумматором из-эа протекания токов через входные диоды.
Цель изобретения — уменьшение потребляемой мощности, повышение линейности и уменьшение погрешности линейного сумматора.
Для достижения поставленной цели многопороговый логический элемент, содержащий резистивный делитель, выходы которого соединены с одними
790341 входами логических элементов И-НЕ, образующих многопороговый дискриминатор, второй вход каждого из которых
I соединен с выходом последующего логического элемента И-НЕ, содержит транзисторы, эмиттеры которых подключены к отрицательному полюсу источника питания, базы по дключены к выходным клеммам многапорагового элемента, а коллекторы через резисторы соединены с выходом реэистивного © делителя, вход которого подключен к положительному полюсу источника питания.
На чертеже приведена принципиальная электрическая схема многопорагового логического элемента. $$
Многопороганый логический элемент содержит для каждого входа ключ на транзисторе 1, последовательно с которым включен резистор 2, определяющий вес данного входа. Транзисторы Я©
1 транзисторных ключей через резисторы 2 подсоединены к выходу резистивного делителя из резисторов
3, вход которого подключен к клемме
4, соединенной с положительным полюсом источника питания. Эмиттеры транзисторов объединены и подключены к клемме 5, соединенной с отрицательным полюсом источника питания. Многапароговый дискриминатор б состоит из двухвходовых логических элементов
И-НЕ 7, образующих многопорогоные дискриминаторы. Клемма 8 подключена к положительному полюсу источника питания, клеммы 9 являются входами, а клемма 10 — выходом многапаро.-.оного логического элемента. Источник питания на чертеже не показан. Однопороговый, дискриминатор на элементе И-HE 7, один из входов которого соединен с клеммой 8, имеет наимень- 40 ший порог срабатывания,а однопорого " вый дискриминатор на элементе И-НЕ
7, выход которого является выходом многопорогового логического элемента, имеет наивысший порог срабатывания..
Многопороговый логический элемент работает следующим образом.
При отсутствии входных сигналов транзисторы 1 заперты, потенциалы точек соединения резисторов 3 равны напряжению источника питания. На ныходе однопорогового дискриминатора с н аиме н ьшим пора гом с раб атыв а ни я— уровень логического нуля. На выходе
10 многопорогового логического элемента присутствует уровень логической единицы, если количестна однопороговых дискриминаторов четно, и уровень логического нуля - н противоположном случае (при нечетном числе @) однопороговых дискриминаторов) .
Пусть число однопороговых дискри-. минаторов является нечетным. Тогда входные сигналы в форме положительных потенциалов напряжения открывают в любых комбинациях транзисторы 1 °
При этом ток через цепь последовательно соединенных резисторов 3 апре* деляется величиной S= -все:
Ф где х,со„. — соответственно входной сигнал и вес 1-ro входа мнагопорогового логическс ro элемента; и-число входов.
В случае, если для парогон однопорогоных дискриминаторов многопороговага логического элемента соблюдается условие Т1 с Т (Т><. Tù, при S Появление на выходах 9 мнагапараговаго логического элемента комбинации исходных сигналов, которой соответстнует Т y S)iT>, приводит к появлению низкого уровня напряжения на выходе аднопарогового дискриминатора с порогом Т и установлению на выходе 10 уровня логического нуля. Если комбинации входных переменных соответствует величина S)T, та потенциал точки 12 стананится ниже порога срабатывания соотнетствующего дискриминатора на логическом . элементе И-НЕ 7 и на выходе 10 многопорогового элемента устанавливается высокий уровень напряжений, соответствующий логической единице. Указанные изменения в структуре .. многопорогового логического элемента позноляют улучшить линейность и уменьшить погрешность линейного сумматора эа счет того, что степень насыщения транзисторных ключей 1 при предлагаемой схеме их включения определяется величиной напряжения на входах 9 и практически не зависит QT числа входных сигналов равных единице. Кроме того, снижается потребляемая ° линейным сумматором мощность, поскольку токи входов; на которые поступают нулевые значения логических переменных, равны нулю, Формула изобретения Многопорогавый логический элемент, содержащий резистивный делитель, 790341 Составитель Н.,Цубровская Редактор И.Николайчук Техред Н.Ковалева Корректор Е,Папп Заказ 9076/68 Тираж 995 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва,й-35,Раушская наб.,д.4/5 Подписное Филиал ППП Патент,г.Ужгород,ул.Проектная,4 выходы которого соединены с одними входами логических элементов И-НЕ, образующих многопороговый дискриминатор, второй вход каждого иэ которых соединен с выходом последующего логического элемента И-НЕ, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, повышения линейности и уменьшения погрешнос.и линейного сумматора, он содержит транзисторы, эмиттеры которых подключены к отрицательному полюсу источника питания, базы подключены ко входным клеммам многопорогового элемента, а коллекторы через резисторы соединены с выходом резистивного делителя, вход которого подключен к положительному полюсу источника питания. Источники инФормации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 608266, кл. Н 03 К 19/42, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР Р 538490, кл. Н 03 К 19/12, 1977.
