Многовыходной вентиль и-не

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<о813790 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) 3+> >+H< 060779 (21) 2778550/18-21 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 150381 Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 15.0381

Н 03 К 19/08

Государственный комитет

СССР

llo делам изобретений н открытий (53) УДК 821. 374..33(088.8) (72) Авторы изобретения

Б.A. Беэбородников, E.Â. Векшина, Т.П. Тр (73) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного .Зна технический институт (5 4 ) МНОГОВЬМОДНЫЙ ВЕНТИЛЬ И- НЕ

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для проектирования сверхбыстродействующих радиоэлектронных устройств субнаносекундного диапазона. .5

Известны различные варианты вентилей комплементарной логики с переключением постоянного тока на основе дополняющил биполярных транзисторов,на- 10 пример вентили с инжекционным питанием (И Л) на основе многоколлекторных

h-Ð-ь-транзисторов и токозадающих

Р-п-р-транзисторов, в которых дополняющие транзисторы совмещены, что обеспечивает наиболее высокую информационную плотность из всех известных семейств цифровых биполярных и

МОП-схем (1j .

Недостатком таких И Л-вентилей является большие времена переключения от 3 до 10-15 нс и более, что связано с накоплением большого избыточного заряда эмиттерап -р-и-транзисторов.

Известны также многовйходные вен- 25 тиля И-HE более быстродействующие (но недостаточно) на дополняющих транзисторах с переключением постоянного тока, в которых п -0-H-транзисторы физически разделены Г25 . 30

Известен вентиль, который содержит переключающий n -p-n-транзистор,коллектор которого соединен с катодом коллекторных диодов Шоттки, их аноды соединены с выходами вентиля, база п-Р- -транзистора соединена с коллектором p --n-p-транзистора и с анодами базовых диодов Шоттки, катоды которых соединены со входами вентиля (31.

Недостатками данного вентиля являются очень узкий температурный диапазон работы, разброс логического перепада и недостаточно высокое быстродействие.

Цель изобретения — расширение температурного диапазона работы вентиля, фиксирование логического перепада,а также повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в многовыходный вентиль И-НЕ на дополняющих биполярных транзисторах., содержащий переключающий п -р-h-транзистор, коллектор которого соединен с катодами коллекторных диодов Шоттки, аноды которых являются выходами вентиля, базан -р-и-транзистора соединена с коллектором v --h-p-транзистора и с анодами базовых диодов

Шоттки, катоды которых являются входами вентиля, введен дополнительный

813790 диод Шоттки, катодом соединенный с коллектором, анодом — с базой и -Р-п.-т ра нз и тора.

Падение напряжения на дополнительном диоде Шоттки во всем диапазоне рабочих токов выбирается больше суммы падений напряжения на одном из базовых и на одном из коллекторных диодов Шоттки. В известном многовыходном вентиле И-HE логический перепад является разностью падения напряжения на эмиттерном Р -n-йереходе й-Р-и-транзистора и диодах Шоттки.

Разный закон изменения падений напряжения на них при изменении температуры приводит к очень узкому температурному диапазону работы известных вентилей, вследствие чего логический перепад не является постоянным, что приводит к различному времени переключения отдельных вентилей в спожном устройстве и резкому ухудшению его помехоустойчивости. В предлагаемом устройстве логический перепад определяется разностью падений напряжения на шунтирующем и одном входном и одном выходном развязывающих диодах

Шоттки и не зависит от изменения температуры. Одновременно жестко фиксируется величина логического перепада, что в сочетании с правильным выбором металлов для диодов Шоттки обеспечивает работоспособность в широком диапазоне — åìïåðàòóð (от — 60 до + 125 С) и их устойчивое функционирование в широком диапазоне рабочих токов

На чертеже представлена схема многовыходного вентиля.

Схема вентиля содержит переключающий и -p-n-транзистор 1, коллектор которого соединен с катодами коллекторных диодов Шоттки 2, их аноды соединены с выходами вентиля 3„ база и-р-и-транзистора 1 соединена с коллектором р --и-р-транзистора 4 и с анодами базовых диодов Шоттки 5, катоды которых соединены со входами вентиля 6. В вентиль введен дополнительный диод Шоттки 7, катодом соединенный с коллектором, анодом — с базой п-р-п-транзистора, на эмиттер р -n-Р-транзистора B подается напряжение питания, на его базу 9 подается опорное напряжение.

Устройство работает следующим образом.

При подаче хотя бы на один вхОд вентиля уровня логического "0" ток коллектора м -р- A-транзистора 4 пере- ключается из базы п -Р-и-транзистора

1 в базовый диод Шоттки 5, на катоде которого низкое напряжение. На выходе имеется уровень логической

"1", равной падению напряжения на эмиттерном переходе транзистора 1.

При наличии «а всех входах вентиля высшего уровня логической "1" ток коллектора Р -tl-p-транзистора переключается в базу h -р-п-транзистора.Выходное напряжение в этом случае равно сумме падений напряжений остаточ ного напряжения на коллекторе транзистора 1, равного разности падений напряжений на его эмиттерном перехаде и шунтирующем диоде Шоттки 7 и падений напряжений на одном базовом диоде Шоттки 5 и одном коллекторном диоде Шоттки 2, т.е. уровню напряжения логического "0". Таким образом осуществляется функция И-НЕ. При проводном объединении вентилей по входам выполняется функция И-ИЛИ-НЕ, так как в этом случае достаточно наличия уровня напряжения логической

"1" на входах одного из вентилей,чтобы выходное напряжение было равно уровню логического "0".

Формула изобретения

Многовыходной вентиль И-НЕ на дополняющих биполярных транзисторах, содержащий переключающий п -p-O-транзистор, коллектор которого соединен с катодами коллекторных диодов Шоттки, аноды которых являются выходами вентиля, база и -р -и-транзистора соединена с коллектором Р -n-Р-транзистора и с анодами базовых диодов

Шоттки, катоды которых являются входами вентиля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения температурного диапазона работы и фиксирования логического перепада, а также повышения быстродействия,в вентиль введен дополнительный диод

Шоттки, катодом соединенный с коллектором, анодом — с базой A -P- -транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фурсин Г.И Микроэлектроника, АН СССР, 1977, т. б, вып. 2, с.108126.

2. Орлов Б.В. Фурсин Г.И. Электронная промышленность, 1977, выл.3, с. 54-56.

3. Патент ФРГ 9 2, кл. 558924, 1977.

Составитель Ь. Левченко

Редактор Л. Повхан Техред М.Рейвес Корректор Н. Стец

Заказ 836/80 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного камитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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