Высоковольтный логический элемент

Высоковольтный логический элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий инвертор с открытым коллектором, вход i oToporo подключен к входу элемента, а вькод через диод - к базе первого транзистора р-п-р типа проводимости, эмиттер и база которого соответственно через первый и второй резисторы соединены с низковольтной шиной питания , а коллектор подключен к базе первого транзистора п-р-п типа проводимости , эмиттер которого соединен с отрицательной высоковольтной шиной питания и через третий резистор соединен с его базой, а коллектор подключен к выходу элемента и через четверт1.1й резистор - к положительной высоковольтной шине питания , отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия введены дополнительный инвертор с открытым коллектором, второй и третий транзисторы типа проводимости, второй и третий транзисторы п-р-п типа проводимости, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы, причем вход дополнительного инвертора соединен с входом элемента, а его выход - с базой второго транзистора п-р-п типа проводимости и с коллектором второго транзистора р-п-р типа проводимоеим , база которого -подключена к выходу инвертора с открытым коллектором , а эмиттер через пятый резистор соединен с низковольтной шиной пи (Л тания, эмиттер второго транзистора п-р-п типа проводимости соединен с общей шиной, а коллектор - с базой третьего транзистора р-п-р типа проводимости, эмиттер и база которого соответственно через шестой и седьмой резисторы подключены к низковольтной шине питания, а коллектор соединен с базой третьего транзисторап-р-г типа проводимос1 ти, коллектор которого соединен с ;о базой первого транзистора п-р-п типа проводимости, а эмиттер - с отрицательной высоковольтной шиной питания и через восьмой резистор с его базой.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 03 K 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

®(Ю" 1;;, И ц

P ОСУДАРСТВЕННЫй НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И OTHPblTHH (21) 3717271/24-21 (22) 29.03.84 (46) 30.08.85. Бюл. М 32 (72) В.А.Гарбуз, В.И.Громов, С.А.Коновалов и Ю.E.Õî÷èíoâ (53) 621.375(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1058060, кл. Н 03 К 19/00, 1982.

Горн Л.С. и др. Элементы схем ядерного приборостроения M. Атомиздат, 1970, с. 237, рис. 62б. (54)(57) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ

ЭЛЕМЕНТ, содержащий инвертор с открытым коллектором, вход которого подключен к входу элемента, а выход через диод — к базе первого транзис-. тора р-и-р типа проводимости, эмиттер и база которого соответственно через первый и второй резисторы соединены с низковольтной шиной питания, а коллектор подключен к базе первого транзистора П-р-и типа проводимости, эмиттер которого соединен с отрицательной высоковольтной шиной питания и через третий резистор соединен с его базой, а коллектор подключен к выходу элемента и через четвертый резистор — к положительной высоковольтной шине питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродейÄÄSUÄÄ1176449 A ствия введены дополнительный инвертор с открытым коллектором, второй и третий транзисторы р-и-р типа проводимости, второй и третий транзисторы и-р-и типа проводимости, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы, причем вход дополнительного инвертора соединен с входом элемента, а его выход — с базой второго транзистора и-р-и типа проводимости и с коллектором второго транзистора р-и-р типа проводимос- им, база которого подключена к выходу инвертора с открытым коллектором, а эмиттер через пятый резистор соединен с низковольтной шиной питания, эмиттер второго транзистора и-р-п типа проводимости соединен с общей шиной, а коллектор — с базой третьего транзистора р-и-р типа проводимости, эмиттер и база кото" рого соответственно через шестой и седьмой резисторы подключены к низковольтной шине питания, а коллектор соединен с базой третьего транзистора . n-p-и типа проводимости, коллектор которого соединен с базой первого транзистора и-р-и типа проводимости, а эмиттер — с отрицательной высоковольтной шиной питания и через восьмой резистор с его базой.

1 1176

Изобретение относится к импульсной технике, и может быть использовано, в частности, для управления газоразрядными индикаторными панелями постоянного тока.

Целью изобретения является увеличение быстродействия высоковольтного элемента путем уменьшения времени его выключения эа счет активного запирания выходного транзистора.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема высоко вольтного логического элемента.

Высоковольтный логический элемент 1 содержит инвертор 1 с открытым коллектором, вход которого подключен к входу элемента, а выход через диод 2 — к базе первого транзистора 3 р-и-р типа проводимости, эмиттер и база которого соответст-, венно через первый и второй резисторы 4 и 5 подключены к низковольтной шине питания, а коллектор подl ключен к базе первого транзистора

6 и-р-и типа проводимости, эмиттер которого соединен с отрицательной высоковольтной шиной питания и через третий резистор 7 соединен с его базой, а коллектор подключен к

30 выходу элемента и через четвертый резистор 8 — к положительной высоковольтной шине питания, вход дополнительного инвертора 9 с открытым коллектором соединен с входоМ элемента, а его выход — с базой. второго транзистора 10 и-р- и типа проводимости и с коллектором второго транзистора 11 р-и-р типа проводимости, база которого подключена к выходу инвертора 1 с открытым кол- 40 лектором, а эмиттер через пятый резистор 12 соединен с низковольтной шиной питания, эмиттер второго транзистора 13 р-и-р типа проводимости соединен с общей шиной, а коллектор с базой третьего транзистора р-и-р типа проводимости, эмиттер и база которого соответственно через шестой и седьмой резисторы 14 и 15 подключены к низковольтной шине питания, а коллектор соединен с базой третьего транзистора 16 и-р-и типа, коллектор которого соединен с базой первого транзистора 6 ". -р-и типа проводимости, а эмиттер — с отрицательной высоковольтной шиной питания и через восьмой резистор 17 с его базой.

449 г

"h (-oKoâîëüòHûé логический элемент работает следующим образом.

При подаче на вход элемента высокого уровня напряжения ("1") открываются инверторы 9 и 1, на выходе которых формируется уровень "0".

При одинаковом конструктивном исполнении инверторов 1 и 9 с открытыми коллекторами время их перехода в открытое состояние можно считать одинаковым: за = экл.1

Включение инвертора 1 в состояние (! (!

0 на выходе приводит к включению транзисторов 1 1 и 3 .

Причем точки эмиттеров для транзис торов 11 и 3 определяются соответственно величинами

"о"

Ос -u -u

Р Эбу

Э

41 R(! (О!

СС о D2 Э6З

Э

ЭЭ +

Учитывая, что ВКЛ „+ ЭКА»1 "ВКл,э так как s((n,Э= ВКл.1 » ток коллектора транзистора 11 течет в инвертор 9, при этом транзистор 10 находится в закрытом состоянии, что вызывает также закрытое состояние транзисторов 13 и 16.

Ток коллектора транзистора 3 включает транзистор 6 и на выходе формируется низкий уровень выходного напряжения, равный

"еь - Un Uxs»g где U „ - напряжение между коллекторэмиттером транзистора 6 в режиме насыщения.

Общее время включения высоковольтного элемента определяется выражением

+ +

8xk3n,ò(((В»(! 1 8м Э Вкл.6

Следует отметить, что применение дополнительных элементов, введенных в схему, не изменяет времени включения высоковольтного элемента, так как транзистор 16 находится в закрытом состоянии и не мешает открыванию транзистора 6.

При подаче на вход уровня "0" инверторы с открытыми коллекторами закрываются.

tS,»n Э 8, (, записать следующее йеравенство:

ЭЫкл. i ЭЫкл,М ВЫКл. Э анализируя которое видно, что в базу транзистора 10 втекает ток, задавае117644

<сс

Составитель А.Янов

Редактор Т.Митейко Техред Ж.Кастелевич Корректор И.Эрдейи

Заказ 5375/54 Тираж 872 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 мый коллекторам транзистора 11, рав- ный по длительности.

+t

Викл1 6IKA. и еикл.з бывал л

Таким образом, транзистор 10 находится в открытом состоянии в тече. ние времени, равном

ВЫ .е л

+С кл << оыклле бь кл1a откр. 40

Это приводит к открыванию транзисторов 13 и 16 на время, соответственно равное 10 отко.13 откр, 1о вкл. Ç Влекл. 13

Учитывая, что время выключения транзисторов, как правило, значительно больше времени их включения, имеем 15

9 4

Известно, что время выключения транзисторов обратно пропорционально величине. запирающего импульса, аЭ= 5 3 „ где 3 — положительное значение то6 ка, втекающего в базу, — отрицательное значение о2 этого тока.

Импульсное открывание транзистора 16 позволяет сформировать значительную величину тока 3 для транзистора 16, что приводит к активному запиранию последнего и значительному уменьшению времени его выключения.