Логический инвертор

 

OllИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и953733

Союз Советских

Социдпистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл, Н 03 К 19/20 (22) Заявлено 14;11.80 (2! ) 3004267/18-21 с присоединением заявки М 3004266/18-21

Эеудвретеениы1 квинтет

СССР ае лелем яэабретеккй и открмткй (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень № 31 (533 УДК 621. . 374 (088.8) Дата опубликования описания 25.08.82

В..И. Старосельский, В. И. Суэтинов, Л. Д. и Н. С. Немцева

1,.„

Московский институт электронной техники

Кравченко (72). Авторы изобретения (7!) Заявитель (543 ЛОГИЧЕСКИЙ HHBEPTOP

Изобретение относится к логическим устройствам, испопьзуемым в вычислительной технике и автоматике.

Известен логический инвертор, содержащий управляющий и нагрузочный поле:вые транзисторы с затворами в внде барьеров Шоттки, выполненные на основе арсенида галлия, цепочку диодов Шоттки,,осутцествлякнцнх сдвиг уровня напряжения, и транзистор, задакмпий ток через эту цепопсу диодов, две шины питания и общую шину (11

Недостатками устройства являются низкое быстродействие и сложность.

Известен также логический инвертор, содержащий управляюший транжстор, затвор которого является входом ннвертара, исток подипочеи к общей шине, а сток через нагрузочный транзистор в диодном включении подключен к первой шине питания и через цепочку последовательно вюпоченных диодов Шоттки, осуществляющую сдвиг уровня, - к выходной ппше и к стоку тРанзистора, за2 дакхпего ток через эту цепочку диодов, исток и затвор которого подключены к второй шине питания (21 .

Недостатками устройства являются низкое быстродействие и сложность, 5 обусловленная наличием цепочки обычно из трех последовательно включенных диодов Шоттки, и необходимостью ис- . пользования двух шин питания. Возмож, в но повысить быстродействие и несксхтько упростить устройство путем использования диодов Ганна.в качестве нагрузочного транзистора и транзистора, задающего ток через цепочку диодов Шоттки, а вместо цепочки последоватепьно вюпоченных диодов Шоттки использовать один диод Шоттки в обратном включении.

Бельто изобретения является упрощение устроиства. щ Поставленная цель достигается тем, что в лагическом инверторе, содержащем управляющий транзистор, затвор которого является входом инвертора, а сток через нагрузочный транзистор. в диодном вклю733 4 f

При поступлении на вход 2 напряжения логического нуля происходит запирание;управляющего транжстора 1. Потенциал на его стоке возрастает до величи ны, близкой к напряжению питания. Сдвиг уровня напряжения происходит на обратно смещенном диоде Шоттки 5, и на выходе

6 появляется напряжение, соответствующее уровню логической единицы.

1о Дополнительный диод Шоттки 8 выполняет функцию стабилитрона, он фиксирует потенциал на истоке управляющего транзистора и при этом позволяет использовать только одну шину питания. м

Введение в устройство дополнительного диода Шоттки, катод которого подключен к истоку управляющего транзистора, а анод — к общей шине, а также подключение затвора и истока транжстора, 2 задающего ток через диод Шоттки, осуществляющий сдвиг уровня, к общей шине позволяет сократить число щин питания с 2 до 1 и уменьшить площадь, занимаемую инвертором на кристалле при интегральном исполнении.

3 953 чении к шине питания и через диод Шот тки в обратном включении, осуществляющий

Зе Логический инвертор, содержащий упраитяюший транзистор, затвор которого является входом инвертора, а сток через нагрузочный транзистор в диодном включении подключен к шине питания и через диод Шоттки в обратном включении, осуществпякиций сдвиг уровня, — к выходной шине и к стоку транзистора в диодном включении, задающего ток через этот диод отличающийсятем, 4О что, с целью упрощения, в нем исток упу равляющего транжстора через дополнительный диод Шоттки в обратном включении и затвор и исток транжстора, задающего ток через диод, осуществшпощий сдвиг уровня, подипочены к обшей шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1Мал Ти e R.Ë. Са As МЕ5ГЕТ ео с лий 4- Q H z, с 1о-ck roa3e. -I E E E 3", 19 7 7, © p.485-496.. Sathg A.ànd Ь есИ С.А.Орби гаЬол а1 QQ,As МЕ5РЕТ topic (at,es ччйh Bu bna no-secon 3 Propagate on

Defrays.- 1ÅÅ3 >1979,чбс-14 Nо4, р, 708. сдвиг уровня - к выходной шине и к сто ку тращзйстора в диодном включении, задающего ток через этот диод, исток управляющего транзистора через дополни- тельный диод Шоттки в обратном включении и затвор и исток транзистора, задающего ток через диод, осуществляющий сдвиг уровня, подключены к общей шине.

На ф г. 1 представлена электрическая принупиальная схема логического инвертора; на фиг. 2 — то же, (вместо транжсторов 3 и 7 в диодном включении tcпсютьзуются диоды Ганна) .

Схема содержит управляющий транзистор 1, затвор которого является входом иывертора 2, а сток через нагрузочный транжстор 3 в д;иодном включении подключен к шине питания 4 и через диод

Шоттки 5 в обратном включении, осуществляющий сдвиг уровня, — к аыхьдной шине 6 и к стоку транзистора 7 в диодном включении, задающего ток через диод 5, исток транзистора 1 через дополнительный диод Шоттки 8 в обратном включении и затвор H исток транзистора

7 подключены к общей шине 9.

Устройство работает следуюшнм образом.

В исходном состоянии напряжение на затворе управляющего транзистора 1 (он является нормально-открытым) соответствует уровню логической единицы. Напряжение логической единицы примерно равно напряжению на истоке ™ранзистора

1. Напряжение на истоке транзистора l задается с помощью обратно смещенного диода Шоттки 8 и примерно равно напряжещпо его пробоя. Управляющий транзистор открыт, потенциал на его стоке превышает потенпнап на истоке на величину, равную падению напряжения на от,крытом транзисторе. Сдвиг напряжения до уровня логического куля осуществляется с помощью обратносмещенного диода Шоттки 5. Ток:через этот дюд задает нормально-открытый транзистор 7.

Напряжение на выходе инвертора, соответствуквцее уровню логического нуля, равно потенциалу стока открытого транжстора 1э уменьшенному на величину

:падения напряжения на обратно смещенном диоде Шоттке 5.

Формула изобретения