Логический элемент

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснубпик

<щ99 7252 (61) Дополнительное к авт. свид-sy(22) Заявлено 130781 (21)3316452/18-21 (И М. Кл.

Н. 03 К 19/20. с присоединением заявки ¹-

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 6 21 . 3 74 (088.8) Опубликовано 150283. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 150283

Ю. М. Герасимов, A.Н. Кармаэ инский, В. П.

Ю.Г.Дьяченко и A.È.Ñoëîâüåâ (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного инженерно-Физический институт 4 @., ° ем щ (71) Заявитель (54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к вычислительной технике :электронике, автоматике и, в частности может быть использовано при разработке БИС на дополняющих МДП-транзисторах.

Известен логический элемент, со" держащий пару и-канальных транзисторов с перекрестно соединенными стоками и .затворами, три р-канальных тран.зистора и инвертор, при этом первый р-канальный транзистор подключен параллельно первому п-канальному.транзистору, а второй и третий р-каналь- ные транзисторы последовательно включены между шиной. питания и истоками

n""êàHàëüíûõ транзисторов, подключенными к выходной шине, затвор первого р-канального транзистора подключен .к выходу инвертора, затворы первого и-канального и третьего р- <анального транзисторов. йодключены к входу инвертора и к первой входной шине, а затворы второго р-канальйбго и йтбрдр 1 и-канального транзисторов подключены ко второй входной шине(1).

Недостатком известного устройства является реализация на выходе только одной функции, низкое быстродействие, а также то, что оно выполнено на большом числе МДП-транзисторов, 30

Известен также логический элемент, выполненный на меньшем числе МДП-транзисторов и содержащий пару и-канальных транзисторов с перекрестно:соединенными стоками и затворами, пару р-канальных транзисторов и инвертор, вход которого подключен к первой входной шине и к затвору первого иканального транзистора, а выход — к затвору первого р-канального транзистора, подключенного параллельно первому Il-канальному транзистору, и к истоку второго р-канального транзистора, затвор которого подключен ко второй входной шине и к затвору второго и-канального транзистора, а сток — к выходной шине и к истокам и-канальных транзисторов 1„21 .

Недостатком известного логического элемента является реализация на

1выходе только одной функции, а также низкое быстродействие, обусловленное подключением к выходной шине четырех транзисторов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей элемента и повышение его быстродействия.

Цель достигается тем, что в.логический элемент, содержащий пару

997252 и-канальных транзисторов с перекрест ,но соединенными стоками и затворами и пару р-канальных транзисторов, введена вторая пара р-канальных транзисторов, при этом истоки иканальных транзисторов подключены к общей шине,р-канальные транзисторы первой пары последовательно включены между первой и второй выходными шинами, подключенными, соответственно, к стоку первого и второго и-канальных транзисторов, затворы первого и второго р-канальных транзисторов первой пары подключены соответственно к первой,и второй входным шинам, первый р-канальный транзистор второй пары подключен между первой входной шиной и.первой выходной, а второй— .между второй входной шиной и второй выходной, затворы р-канальных тран зисторов второй йары подключены к третьей .входной шине, к истоку пер- 20 вого р-канального транзистора первой пары и к стоку второго р-канального транзистора этой же пары.

На чертеже представлена электри-. ческая принципиальная схема логичес- 25 кого элемента.

Логический элемент содержит стоки.; и-канальных транзисторов 1 и 2, пе- . рекрестно подключенные к их затворам первый и второй р-канальные транзисторы первой пары 3 и 4 последовательно включены между первой и второй выходными шинами. 5 и 6, подключенными, соответственно, к стоку транзистора

1 и к стоку. транзистора 2,истоки тран", 5 зисторов 1 и 2 подключены к общей шине 7, первый р-канальный транзистор второй пары 8 включен между первой входной.;шиной 9 и первой выходной шиной 5, а второй р-канальный тран.зистор второй пары 10 — между второй 4О входной шиной 11 и второй выходной шиной 6, затворы транзисторов 8 и 10. подключены к третьей входной шине 12, к истоку транзистора 3 и к стоку тран зистора 4, затвор транзистора 3 под- 45 ключен к шине 9, а затвор транзистора

4 — к шине 11. На входную шину 9 поступает логическая переменная В, на шине ll — ее инверсия В, а на шиНу

12 — логическая переменная A 5О

Логический элемент работает в со-, ответствии с таблицей истинности.

В таблице истинности низкому и: высокому уровню сигналов соответствует О и 1, обозначения П и 3 соот- 55 ветствуют состояниям транзисторов, когда они проводят (П) и когда закрыты (3).

В первой колонке таблицы истинностй приведены номера наборов входных логических переменных. В следующих трех колонках приведены значения логических переменных A B B в следующих шести колонках указаны состояния транзисторов 1 — 4,. 8 и 10 на соответствующих наборах, в последних двух колонках — значения выходной функции на выходных шинах 5 и 6.

При нулевом наборе, когда А О, В о,В *1,. транзисторы 8 3 10 и 1 проводят, а транзисторы 4 и 2 закрыты. На выходной шине 5 устанавливается уровень логического О, а на шине б — уровень логической l.

На первом наборе, когда A=O,В1, В О, транзисторы 8,10,4 и 2 проводят, а транзисторы 3 и 1 закрыты.На шине 5 устанавливается уровень логической 1, а на шине б — уровень логического О.

На втором наборе, когда А=l,В=О,, В 1, транзисторы 2 и 3 проводят, а транзисторы 10,8,4 и 1 закрыты. На шине 5 устанавливается уровень логической 1, а на шине б — уровень логического О.

На третьем наборе, когда А 1, В О, B=0 транзисторы 4 и 1 проводят, а транзисторы 8,2,3 и 10 закрыты. На входной шине 5 устанавливается уровень логического О, а на выходной шине 6 — уровень логической 1.

Таким образом, на выходной шине

5 реализуется функция неравнозначности, а на выходной шине 6 — функция равнозначности двух логических переменных A и В. Сигнал В является управляющим.

Быстродействие данного логического элемента повышается, так как у него к выходной шине подключено три транзистора, каждый из которых может быть миниМальных размеров, а у известного элемента — четыре транзистора, вследствие чего уменьшается емкость каждой из выходных шин этого элемента,, Кроме того, в данном логическом. элементе возникает .регенеративный.процесс, что также повышает его быстродействие. Все транзисторы могут быть выбраны минимальных размеров, что приводит к умеНьшению:площади, занимаемой элементом . на кристалле., 997252

Выход элемента

Нины

1

2 з.

П П П 3 П 3

0 0

П З П П З П

3 П 3 3 3 П

3 3 3 П П 3

0 о

0 1 0

1 1 0

Формула изобретения

Составитель Л.Петрова

Редактор М.Товтин Техред М.Гергель Корректор A.Дзятко

Заказ 959/78 . Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Логический элемент, содержащий пару п-.êàíàëüíûõ транзисторов с пе- рекрестно соединенными стоками и затворами и пару р-канальных транзисторов, отличающийся тем,20 что, с целью расширения функциональ-ных возможностей и повышения быстродействия, в него введена вторая пара р-канальных транзисторов, при этомистоки и-канальных транзисторов под- 25 ключены к общей шине, р-канальные транзисторы. первой пары последовательно включены между первой и-.второй выходными, шинами, подключенными соответственно к стоку. первого и вто- 30 рого Il-канальных транзисторов затворЫ первого и второго р-канальных. транзисторов первой пары подключены соответственно к первой и второй входным шинам, первый.р-канальный транзистор. второй пары включен между.первой входной шиной и первой выходной, .а второй †. между второй входной шиной и второй выходной, затворы р-.канальных транзисторов. второй пары подключены к третьей входной шине, к истоку первого р-канального транзистора первой, пары и к стоку второго р-канального транзистора этой же пары.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CttlA Р 3683202, кл.307205, 1972.

2,Авторское свидетельство СССР

Р 797074, кл. Н 03 К 19/21, 1979.