Транзисторно-транзисторный логический элемент

Транзисторно-транзисторный логический элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТРАНЗИСТОРНО-ТРАНЗИСТОРНЫ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕЖНТ, содержащий диод , многоэмиттерный транзистор п-р-п типа, эмиттеры которого подключены к входам устройства, база к коллектору транзистора р-п-р типа , эмиттер которого через резистор подключен к шине питания,, а коллектор многоэмиттерного транзистора подключен к входу инвертора, выход которого подключен к вьЬсоду устройства , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьщения потребляемой мощности и увеличения быстродействия элемента, база транзистора подключена к коллектору мйогоэмиттерного транзистора,.в качеств диода использован диод Шоттки, анод и катод которого подключены соответственно к коллектору и базе транзистора.

0% (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(5р Н 03 К 19/088 Н 03 К 19/091

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3587807/24-21 (22) 27.04.83 (46) 07. 12.84. Бюл. ?1 45 (72? А,М, Меренков, А.П. Панфилов, И.И. Шагурин, 10.È. Савотин и Ю.И. Игнатенко (53) 621.375.083(088.8) (56) 1. Шагурин И.И. Транзисторнотранзисторные логические схемы. М., "Советское радио", 1974, с. 33, рис. 1.22.

2. Валиев К.А. и др. Микромощные интегральные схемы. M., "Советское . радио", 1975, с. 64; рис. 3. 16 (прототип). (54) (57) ТРАНЗИСТОРНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ

ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий диод, многоэмиттерный транзистор п-р-и типа, эмиттеры которого йодключены к входам устройства, базак коллектору транзистора р-и-р типа, эмиттер которого через резистор подключен к шине питания,, а коллектор многоэмиттерного транзистора подключен: к входу инвертора, выход которого подключен к выходу устрой" ства, отличающийся. тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и увеличения быстродействия элемента, база транзистора подключена к коллектору многоэмиттерного транзистора,.в качесте диода использован диод Шоттки, анод и катод ко- Я торого подключены соответственно к коллектору и базе транзистора.

28387 2 .подключен к выходу 5 устройства, эмиттер транзистора 3 через резистор

6 подключен к шине питания 7, база—

K коллектору многоэмиттерного транзистора 1 и катоду диода 8 Шоттки, . анод которого подключен к коллектору транзистора 3.

Устройство работает следующим образом.

10 Если на все эмиттеры многоэмиттерного транзистора 1 подается вы-. сокий потенциал Y (логическая еди-! ница), то эмиттерные переходы запираются и многоэмиттерный транзистор 1 !

5 переходит в инверсный режим работы, при котором в инвертор 4 поступает ток р i/1

+ о н о + о

1 11

Изобретение относится к импульсной технике и может быть. использовано в интегральных логических микросхемах, Известен элемент транзисторнотранзисторной логики, содержащий многоэмиттерный транзистор, эмиттеры которого подключены к входам, база — к входу инвертора и через резистор к шине питани>. (1) .

Недостатком этого элемента является большая потребляемая мощность. . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является транзисторно-транзисторный логический элемент, содержащий диоды, многоэмиттерный транзистор и-р-и типа, эмиттеры которого подключены к вхо:дам устройства, база — к коллектору транзистора р-и-р типа, эмиттер которого .через резистор подключен к 20 шине питания, а коллектор многоэмиттерного транзистора подключен к входу инвертора, выход которого подключен к выходу устройства, а база транзистора через диоды — к выходу инвертора (2) .

Недостатками известного устройства являются большая потребляемая мощность и малое быстродействие.

Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности и увеличение быстродействия логического элемента.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем диод, многоэмиттерный транзистор и-р-и ти35 па, эмиттеры которого подключены к входам устройства, база — к коллектору транзистора р-п-р типа, эмиттер которого через резистор подключен

40 к шине питания, а коллектор многоэмиттерного транзистора подключен к входу инвертора, выход которого подключен к выходу устройства, база транзистора - к коллектору многоэмиттерного транзистора, в качестве .45 диода использован диод Шоттки, анод и катод которого подключены соответственно к коллектору и базе транзистора.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства;

Устройство содержит многоэмиттерный .транзистор 1 и-р-п типа, эмиттеры которого подключены к входам 2 55 устройства, база — к коллектору транзистора 3 р-и-р типа, а коллектор— к входу инвертора 4, выход которого где 3 — эмиттерный ток транзистора .3; — коэффициент передачи тока эмиттера транзистора 3;

1 — коэффициент усиления тока базы многоэмиттерного тРанзистора 1 в инверсном режиме; — коэффициент токораспределения, равный отношению тока базы многоэмиттерного транзистора 1 к току диода 8

Шоттки.

Величина тока 3п задается доста-

1 точной для переключения инвертора

4 в состояние низкого потенциала V (логический ноль) на выходе 5 устройства.

Если хотя бы на один из входов 2 устройства подается низкий потенциал V, то многоэмиттерный транзистор 1 насыщен, причем степень его насыщения весьма мала (51,000001) благодаря включению диода 8 Шоттки, Следовательно>время выходамногоэмиттерного транзистора 1 из режима насыще-: ния минимально.На входе инвертора4 поддерживает ся низкое напряжение, поэтому на.его выходе устанавливается высокий потенциал V соответствующий логической единице. Таким образом, в положительной логике устройство ре-. ализует логическую функцию И-НЕ. Диод 8 Шоттки препятствует насыщению

/ как многоэмиттерного транзистора 1, так и транзистора 3. о Вк.ин-" - "к э и

Составитель А. Янов

Редактор И. Шулла Техред A. Дч Корректор М. Максимишйнец чаказ 9083/43 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

3 1

При интегральном исполнении элемент занимает малую площадь, так как транзисторы 1 и 3 и диод 8 Шоттки расположены в единой1изолированной области. Коллектор транзистора 3 и база многоэмиттерного транзистора 1 совмещаются в одной области полупроводника р-типа, а база и коллек тор этих же транзисторов — в одной области п-типа. С целью сокращения площади можно использовать один резистор 6 на несколько логических элементов.

Повышение быстродействия транзисторно-транзисторного логического элемента с инжекционным питанием достигается благодаря увеличению тока заряда паразитной емкости С„ на величину o (Z-6p) что приводит одновременно и к повышению нагрузочкой способности инвертора 4. Так как при интегральном исполнении величина для р-и-р транзистора

P обычно . составляет (0,2-0,3), то ток заряда и соответственно скорость переключения и нагрузочная способность возрастают в 1,7-,1,8 раз. При подаче на все вхолы 2 устройства вы-

128387 4 сокога уровня потенциала благодаря подключению базы транзистора 3 .к коллектору многоэмиттерного транзистора 1 и входу инвертора 4 создаются условия для управления током питания 3>, поэтому паразитная емкость С перезаряжается форсированным током, который превышает входной ток инвертора в статическом сос1О тоянии на величину

I где — напряжение на входе ин81 uS вертора 4; — величина сопротивпения резистора 6; зи- напряжение коллектор20 эмиттер многоэмиттерного транзистора 1.

В результате уменьшается время переключения эмиттера в состояние с низким уровнем потенциала на выходе.

25 Технико-экономический эффект в предлагаемом устройстве заключается

:в уменьшении потребляемой мощности и увеличении быстродействия устройства.