Логический элемент

Логический элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий входной многоэмиттерный транзистор, -коллектор которого соединен с базой, база через резистор соединена с ишной питания и с базой фазоразлелительного транзистора, эыит:те зъ( подключены к входным шинам, коллектор которого через резистор соединен с шиной питания и с базой первого выходного транзистора, коллектор которого через резистор соединен с шиной питания, э.миттер через диод с коллектором второго выходного транзистора и выходной шиной, эмиттер второго выходного транзистора соединен с общей шиной, его база соединена через резистор с эмиттером первого дополнительного транзистора, крллектор которого соединен с шиной питания , его .- .с эмиттером фазоразделительного транзистора, эмиттер первого дополни-свльного транзистора соединен через резистор с общей шиной, последовательно включенные первый дополнитель ) резистор к даод, катод которого подключен к общей шине,.о тл и ч а ю зд и и -С я тем, что, с целью снижения нап)Яже|1ия логического . НУЛЯ наmxoj e элемента, повышения еего температурной стабильности при сохранении быстродействия, нагрузоч-. ной способности и потребляемой мощ- 3 ности, введены второй дополнитель- i ный резистор и второй дополнительный wf транзистор, эмиттер которого соединеи г с коллектором второго выходного тран-1 зистора и вторым дополнительным резистором , второй вывод которого соеа динен с базой второго дополнительного транзистора и выводом первого дополнительного резистора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1058061 А .

3(59 Н 03 К 19 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3487370/18-21 (22) 26.08.82 (46 ) 30. 11. 83, Бюл. h 44 (72) Ю.Н.Еремин, Я.O.Ãîéäåíêî и A.Ñ.Ôåäîíèí (53) 621.374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 305587, кл. Н 03 К 19/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2820527/21,кл.Н 03 К 19/088, 1979 ° (54) (57) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ,. содержа- щий входной многоэмнттерный транзистор, коллектор которого соединен с базой, база через резистор соединена с шиной питания и с базой фазоразиелительного транзистора, эмиттеры подключены к входным шинам, коллектор

Ф ь которого через резистор соединен с шиной питания и с базой первого выходного транзистора, коллектор которого через резистор соединен с шиной питания, эмиттер через диод— с коллектором второго выходного транзистора и выходной шиной, змиттер второго выходного транзистора соединен с общей шиной, его база соединена через резистор с эмиттером первого дополнительного транзистора, коллектор которого соединен с шиной питания, его база .-,с эмиттером фаэоразделительного траязистора, эмиттер первого дополнительного транзистора соединен через резистор с общей шиной, последовательно включенные первый дополнительийй резистор и:дйод, катод которого подключен к общей шине,.о тл и ч .а ю щ и и .с я тем, что, с целью снижения напряжения логического

;нуля на выходе элемента, повышения

sего температурной стабильности при сохранении быстродействия, нагрузочной способности и потребляемой мощ- g ности, введены второй дополнительный резистор и второй дополнительный транзистор, эмиттер которого соедине с коллектором второго выходного тран- С знстора и вторым дополнительным резистором, второй вывод которого сое- а динен с базой второго дополнительного транзистора и выводом первого до- полнительного резистора. CO

10 Ь8061 но превышать 0,4В в диапазоне температур а также сильная зависимость напряжения логического нуля на выходе от температуры окружающей среды. Температурный коэффициент равен - 2 мВ/ еС.

Цель изобретения — снижение напряжения логического нуля на выходе элемента, повышение его температурной стабильности при сохранении бы-. стродействия, нагрузочной способности и потребляемой мощности.

Укаэанная цель достигается тем, что в логический элемент, содержащий входной многоэмнттерный транзистор, коллектор которого соединен с базой, база через резистор соеди50

65

Изобретение относится к микроэлектронике и импульсной технике и может быть использовано в вычислительной

Ахнике и в системах дискретной автоматики.

Известен логический элемент, в ко- 5 тором повышение быстродействия обусловлено,тем, что крутизна фронтов выходного импульса сохраняется, а амплитуда перепада уменьшается эа счет введения цепи, состоящей из 10 несколь к их диодов и тран зист оров Г 1 3, Недостатки указанной схемы - повышенное потребление мощности от источника питания в состоянии логической "1" и пониженное значение логи- 15 ческой "1".

Наиболее близкой к предлагаемой является интегральная логическая схема, содержащая входной многоэмиттер-. ный транзистор, база которого через резистор соединена с шиной питания, коллектор с базой фаэоразделительно«

ro транзистора, коллектор которого через резистор соединен с шиной пита.Ния и базой транзистора ускоряющей цепи, коЛлектор которого через резистор соединен с шиной питания, эмит. тер через диод — c коллектором выходного транзистрра и выходом, .эмиттер выходного транзистора соединен с общей шиной, коллектор дополнительного транзистора соединен с шиной питания, база — с эмиттером фазоразделнтельного транзистора, через дополнительный диод с коллектором выходного транзистора и через последовательно соединенные диод и резистор — с общей шиной, эмиттер дополнительного транзистора соединен через соответствующие резисторы с общей шиной и базой выходного транзистора, при этом кол- 4й лектор входного многоэмиттерного транзистора подключен к его базе 2).

Недостатками известной схемы являются повышенная величина напряжения логического "0" на выходе равная 0,7В, что делает невозможным при= менение ее для работы совместно с

ТТЛ-схемами, напряжение логического

"0" для которых нормировано и не должнена с шиной питания и с базой фазоразделительного транзистора, эмиттеры подключены к Входным ыинамф коллектор которого через резистор соединен с шиной питания и с базой.первого выходного транзистора, коллектор которого через резистор соединен с шиной питания, эмиттер через диод— с коллектором второго выходного транзистора и выходной шиной, .эмиттер второго выходного транзистора соединен с общей шиной, его база соединена через резистор с эмиттером первого дополнительного транзистора, коллектор которого соединен с шиной питания, его база — с эмиттером фазоразделительного транзистора, эмиттер первого дополнительного транзистора соединен через резистор с общей шиной, последовательно включенные первый дополнительный резистор и диод, катод которого подключен к общей шине, введены второй дополнительный резистор и второй дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с коллектором второго выходного транзистора, коллектор — с эмиттером фазоразделительного транзистора и вторым дополнительным резистором, второй вывод которого соединен с базой второго дополнительного транзистора и выводом первого дополнительного резистора.

На чертеже представлена принципиальная схема логического элемента (пример выполнения входной цепи из многоэмиттерного транзистора ).

Логический элемент содержит входной многоэмиттерный транзистор 1, коллектор и база которого соединены между собой и через резистор 2 соединены с шиной питания(+Ц,„ . Коллектор фазоразделительного транзистора 3 через резистор 4 подключен к шине питания,U и.п. и к базе первого выходного транзистора 5, коллектор которого через резистор 6 соедиНен с шиной питания (+U и.п.), а эмиттер через диод 7 — с коллектором второго выходного транзистора 8 и выходной шиной 9. Эмиттер транзистора 8 соединен с общей шиной (-0 и.п.! а его база через ограничительный резистор 10 - с эмиттером первого дополнительного транзистора 11, коллектор которого подключен к шине питания(+U и.п.), а эмиттер через резистор 12 соединен с общей шиной(-Ои.п.J.

Ьаза первого дополнительного транзистора 11. соединена с эмиттером фазо разделительного транзистора 3. Катод диода 13 подключен к общей шине ,.(-О и.п.), анод через первый дополнительный резистор 14 - к базе второго дополнительного транзистора 15, эмиттер которого соединен с коллектором второго выходного транзистора 8, коллектор - с базой первого дополнитель1058061

Upped )ЩУ+ Р 4 ез <5

Г . Составитель С.Пронин

Редактор С. КвятковскаяТехред И.кетелева Корректор И шарошн

9600/57 Тираж 936 Подписное

ЪНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, .ул. Проектная. 4 ного транзистора 11 и через второй дополнительный резистор 16 с резистором 14 и своей базой. Эмиттеры транзистора 1 подключены к входам 17 элемента.

Логический элемент работает сле- 5 дующим образом.

Если иа часть входов 17 (или на все )подан низкий уровень напряжения. фазоразделительный транзистор 3 эакры вается, следовательно закрывается и выходной транзистор 8, так как в его базу не втекает ток и на шине 9 сфор мирован высокий уровень напряжения резистором 4 и ускоряющей цепью.

Если на все входы 17 подан высокий уровень напряжения, Фазораэдели.тельный транзистор 3 откроется, его эмиттерный ток потечет в цепь из резисторов 14 и 16 и диода 13, а также в базу транзистора 11,,который включен по схеме эмиттерного повторите-ля. При этом в базу транзистора 8 задается избыточный ток, обеспечивающий быстрое его включение. Величина

Ьтого тока может быть значительной и ограничивается лишь сопротивлением резистора 10, которое выполняется малой величины.

После включения транзистора 8, напряжение на вводе элемента становится равным 30 где Оаь,„- напряжение на выходе логического элемента .35

U <>- прямое падение напряжения иа диоде 13;

О „ -,падение напряжения на резисторе 14; )8З - падение напряжения на пере-40 ходе база-эмиттер транзистора. 15.

При таком уровне напряжения на шине 9 через коллектор транзистора 15 протекает ток в коллектор транзистора 8, ответвляющий часть тока из базы дополнительного транзистора 11. Следо вательно, через транзистор 11 протекает ток лишь резистора 12 и базовый ток транзистора 8. При этом- базовый ток транзистора 8 мал и его величина определяется только коэффициентом усиления транзистора 8 и током нагрузки на шине 9 (не показана), а весь избыточный- ток протекает через транзистор 15 в коллектор транзистора 8..

Таким образом, обеспечивается ограничение степени насыщения транзистора .8, а величина напряжения на его коллекторе определяется соотношением сопротивлений резисторов 14 и

16 и равна R 14 вых в в„ввтв где 0„4и R< — сопротивление резисторов 14 и 16;

U6>ze падение напряжения на база-эмиттерном перехо де транзистора 8.

Из приведенного выражения видно, что напряжение логического "0" на шине 9 элемента связано с падением напряжения на еro база-эмиттерном переходе через коэффициент, значение которого меньше "1" и выбирается соотношением сопротивлений резисторов 14 и 6.

Таким образом, технико-экономический эффект заключается в снижении напряжения логического нуля на выходе элемента и повышении его температурной стабильности. Если теперь на части входов 17 (или на все1 снова подан низкий уровень напряжения, транзистор 3 выключается. При этом прекрацается и ток в базу выходного транзистора 8, а так как в его базе отсутствует избыточный заряд неосновных носителей, то процесс его выключения — быстрый.