Интегральный инжекционный логический элемент

Интегральный инжекционный логический элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ИНЖЕКЦИОННЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий многоколлекторный h-p-n транзистор, база которого соединена с коллектором р-.п-р транзистора и входом устройства , база р-п-р и эмиттер многоколлекторного п-р-п транзисторов соединены с шиной нулевого потенциала, эмиттер р-п-р транзистора соединен с шиной питания, отл.ич ающийс я тем, что, с целью расгаирения , функциональных возможностей, в него введены управляющие п-р-п транзисторы , п-р-п транзисторы связи, выход , ные п.-р-п транзисторы и инжектирующий многоколлекторный р-п-р транзистор , база которого соединена с эмиттерами управляющих п-р-п транзисторов и с шиной питания, база многоколлекторного п-р-п транзистора соединена с коллекторами п-р-п транзисторов связи, эмиттер каждого из которых соединен с соответствующим коллектором многоколлекторного п-р-п транзистора и эмиттером выходных п-р-п транзисторов , коллекторы которых соединены с выходом устройства, базы п-р-п транзисторов связи и выходных п-р-п транзисторов соединены с коллектбром g соответствующего управляющего п-р-п транзистора и соответствующим коллек (Л тором инжектирующего многоколлекторного р-п-р транзистора, база каждого из управляющих п-р-п транзисторов подключена к соответствующей шине управления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5H:Í 03 К 19/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ введены уиравляющие и-р-и транзисторы, и-р-п транзисторы связи, выход. Ные и-р-и транзисторы и инжектирующий многоколлекторный р-и-р транзистор, база которого соединена с эмиттерами управляющих и-р-и транзисторов и с шиной питания, база многоколлекторного и-р-и транзистора соединена с коллекторами и-р-и транзисторов связи, эмиттер каждого иэ которых соединен с соответствующим коллектором многоколлекторного и-р-и транзистора и эмиттером выходных и-р-и транзисторов, коллекторы которых соединены с выходом устройства, базы и-р-и транзисторов связи и выходных и-р-и транзисторов. соединены с коллектбром I соответствующего управляющего и-р-и транзистора и соответствующим коллектором инжектирующего многоколлекторного p-n-р транзистора, база каждого из управляющих и-р-и транзисторов подключена к соответствующей шине управления.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

rI0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3434878/18-21 (22) 17.03.82 (46) 07.10.83. Вюл. Р 37 (72) Л. К. Самойлов и Ю. И. Рогозов (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (53) 621.375.083(088.8) (56) 1. Патент Франции Р 2288416, кл. H 03 F 3/317, 1976.

2. Патент Франции Р 2627574, кл. Н 03 К 19/08, 1981 (прототип). (54)(57) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ИНЖЕКЦИОННЫЙ

ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий многоколлекторный n-p-и транзистор, база которого соединена с коллектором р-и-р транзистора и входом устройства, база р-и-р и эмиттер многоколлекторного и-р-и транзисторов соединены с шиной нулевого потенциала, эмиттер р-n-p транзистора соединен с шиной питания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него

„„SU„„1046933 А

1046933

t5

20 первого транзистора объединены с вхо- дом устройства (1 g.

2,.на к соответствующей шине управления.

На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема интегрального инжекционного логического элемента; на фиг. 2 — функционально-технологическая схема.

Устройство состоит из р-и-р транзистора 1, многоколлекторного и-. p-ni транзистора 2, и-р-и транзисторов 3 связи, выходных и-р-и транзисторов 4, 35.управляющих .n-p-и транзисторов 5, инжектирующего многоколлекторного р-и-р транзистора б.

Эмиттер р-и-р транзистора 1 со40 ной потенциала, а коллектор объединен с входом устройства, базой многоколлекторного и-р-и транзистора 2 и коллекторами и-р-и транзистора 2 свя45 зи, коллекторы многоколлекторного и-р-и транзистора 2 соответственно соединены с эмиттерами и-р-п транзисторов 3 связи и выходных и-р-и транзисторов 4, коллекторы выходных

50 п-p n транзисторов 4.объединены с выходом устройства, базы и-р-и транзисторов связи 3 и выходных 4 соответственно соединены с коллекторами управляющих и-р-и транзисторов 5 и соответстнующими коллекторами инжектирующего многоколлекторного р-и-р транзистора б, эмиттер которого соединен с шиной питания, а база объединена с эмиттерами управляющих

II-p-n.транзисторов 5, шиной нулево60 го потенциала и эмиттером многоколлекторного и-р-и транзистора 2., На фиг. 2 показана функциональнотехнологическая схема заявляемого устройства, причем на функциональной

g5 gZexe показаны лишь и-р-и транзисто. что приводит к неидентичности коэффиЦель изобретения — увеличение фунИзобретение относится к цифровой технике и системам управления и может быть использовано при построении больших интегральных схем обработки информации.

Известно устройство, содержащее .четыре р-и-р транзистора, причем эмиттеры первого и второго транзисторов соединены с первой шиной питания а их базы объединены с эмиттером третьего р-и-р транзистора, коллектор которого соединен с эмиттером четвертого транзистора, коллектор последнего соединен с второй шиной питания, база четвертого и коллектор второго транзисторов соединены с выходом, а база третьего и коллектор

K недостаткам устройства следует отнести относительную сложность практического исполнения, малые функциональные воэможности, так как устройство имеет всего лишь один коэффициент трансформации. После изготовления схемы нет возможности корректировать коэффициент передачи схемы.

Известно устройство, содержащее многоколлекторный п-р-и транзистор и р-и"р транзистор, являющийся источником порогового тока. Коллектор р-и-р транзистора объединен с входом устройства, первым коллектором и базой n-p-n транзистора (2 $.

Многоколлекторный п-р-.п транзистор является токовым повторителем, коэффициент передачи которого можно менять от коллектора к коллектору путем изменения соотношения площадей коллекторных областей, Практически получить коэффициент передачи токового повторителя с необходимой точностью затруднительно из-за случайного отклонения от рассчетного значения коэффициента передачи по току п-р-и транзистора (p) и площадей коллекторных областей, циентовпередачи токовогоповторителя от коллектбра к коллектору. Поэтому при проектииовании аналоговых и цифровых устройств на основе токовых повторителей необходимо применять минимальное количество коллекторов, что в свою очередь снижает функциоЪ нальные ноэможности устройства.

KUHoHBJIbHbIx возможностей интегрального инжекционного логического элемента.

Для достижения поставленной цели в интегральный иижекционный логический элемент, содержащий многоколлекторный и-р-и транзистор, база которого соединена с коллектором р-и-р транзистора и входом устройства, база р-и-р- и эмиттер многоколлекторного и-р-и транзисторов соединены с шиной нулевого потенциала, эмиттер р-и-р транзистора соединен с шиной питания, введены управляющие и-р-и транзисторы, и-р-и транзисторы связи, ныходные и-р-и транзисторы и инжектирующий многоколлекторный р-и-р транзистор, база которого соединена с эмиттерами упранляющих и-р-и транзисторов и с шиной питания, база .многоколлекторного и-р-и транзистора соединена с коллекторами и-р-и транзисторов связи, эмиттер каждого из которых соединен с соответствующим .коллектором многоколлекторного и-р-и транзистора и эмиттером выходных n-p-и транзисторов, коллекторы которых соединены с выходом устройства, базы и-р-и транзисторов связи и выходных и-р-и транзисторов соединены с коллектором соотнетствующего управляющего и-р-и транзистора и соответствующим коллектором инжектирующего многоколлекторного р-и-р транзистора, база каждого из управляющих и-р-и транзисторов подключеединен с шиной питания, база — с ши1046933

Sq 0 55 г +7 77,Ь ОТг 5

В таблице приведены значения коэффициента передачи заявляемого устройства для разли хных управляющих сигналов, 5 5У 53 54 55.

56 41 42 43 3 32 Зз

Х 0 0 0 Х Х Х 0 0 0 Х Х

0 Х 0 Х 0 Х 0 . Х 0 Х 0 Х

5 .1+ 52

Х Х 0 0 0 Х Х Х 0 0 0 Х

0 0 Х Х Х 0 0 0 Х Х X 0

5З

5„ + 5

S + Sy

Х 0 Х 0 Х 0 .Х 0 Х 0 Х 0 т г г +юг

0 Х X X 0 0 0 X Х Х

0 0

П р и м е ч а н и е. Х вЂ” транзистор закрыт, 0 - транзистор открыт.

Таким образом трехколлекторный теля входного тока на переменный и-р-и транзистор 2, и-р-и транэис-. коэффициент. торы связи 3 выходной 4 и управля- Используя устройство совместно ющий 5 позволяют получить шесть раэ- с цифровыми схемами (инжекционныки личных коэффициентов передачи. регистрами памяти и т.д.) можно поПредлагаемое устройство может 6О Строить микромощный аналого-цифровой использоваться в качестве програм- преобраэователь с неболгьмими затрамного усилителя, умножителя и дели- тами обоючпования. ры 3 связи и выходные 4, а также многоколлекторный и-р-и транзистор 2.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что р-n-p транзистор 1 инжектирует ток равный 3 р, входной ток имеет отрицательный знак, тогда ток, поступающий на вход устройства определяется соотношением Ь х

Предположим,, что ьы имеем трехколле кторный n - p - n транзистор 2, площади коллекторов которого .находятся в соот ношениях 5 „ 0, 5 5, S p 5, S y 1, 5 S .

Коэффициент передачи токового . $ 5 повторителя равен

j(=

1 к кос

I где ф — коэФФициент передачи по току и-р-и транзистора 1 с

-разорванной обратной связью, 5 — площадь коллехторной обласk ти и-р-и транзистора, соеди- 25 ненной с выходом устройства.

5 — площадь коллекторной обласкос ти и-р-и транзистора, соединенной с его базой.

При достаточно большом значении g{)

P ) 1 коэффициент передачи токового повторителя равен кос

5к

Поэтому, при подаче на управляющие шины предлагаемого. устройства логических сигналов, отпирающих или запирающих управляющие и-р-и транзисторы 5, которые в свою очередь отбирают или не отбирают ток инжектируемый многоколлекторным р-и-р транзистором б в базы и-р-и транзисторов связи 3 и выходных 4, можно получить различные коэффициенты передачи. Например, если база многоколлекторного и-р-и транзистора 2 соединяется с первым коллектором многоколлекторного и-р-и транзистора 2 через открытый первый и-р-и транзистор 3 связи, а выход устройства соединен с вторым и третьим коллектором многоколлекторного и-р-и транзистора 2 через открытые второй и третий выходные n-p-n транзисторы 4, причем второй и третий rr-р-и транзисторы 3 связи и первый выходной и-р-и трайзистор 4 закрыты, то мы получим следующий коэффициент передачи предлагаемого устройства (при заданных выше соотношениях между коллекторными областями трехколлектор. ного и-р- и транзистора.2) 1046933

1046933

У Арр, 4 р, Составитель A. Янов

Редактор С. Юско Техред В.Далекорей, Корректор р. Тнгор

Заказ 7752/56 Тираж 936 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