Динамический инвертор на полевых транзисторах

Динамический инвертор на полевых транзисторах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОбРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

235I00

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства М

Кл. 21ах, 36/18

Заявлено 04.Х1.1967 (¹ 1195149/18-24) с присоединением заявки №

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

МПК Н 03k

У К 681.325.65(088.8) Приоритет

Опубликовано 16 1.1969. Бюллетень,¹ 5

Дата опубликования описания З.VI.1969

Автор изобретения

С, Г. Басиладзе

Московский инженерно-физический институт

Заявитель

ДИНАМИЧЕСКИЙ ИНВЕРТОР HA ПОЛЕВЫХ

ТРАНЗИСТОРАХ

Динамический 1гнвсртор на полевых транзисторах со структурой металл — окисел — полупроводник (ЧОП-транзисторах) относится к быстродействующим элементам цифровых .вычислительных машин II системам автоматики.

Известны динамические инверторы на МОПтранзисторах, содержащие входной, нагрузочиый и проходной ЧОП-транзисторы и запохшнающий конденсатор.

Нагрузочный транзистор включается тактовым импульсом независимо от величины логического уровня на входе инвертора. Включение иагрузочного транзистора, когда на входе высокий логический уровень, приводит к тому, что потенциал, до которого разряжается входной запоминающий конденсатор следующего инвертора Ь д, отличен от нуля (за счет протекания тока через делитель, образованный входным и нагрузочным транзисторами). Это ухудшает помехоустойчивость схемы, пропорциональную величине(У, — Ьл ).

Для обеспечения помехоустойчивостт1 схемы (>n (UII) необходимо брать нагрузочный транзистор с малыми рабочими токахш, что ухудшает время зарядки входного запоминающего конденсатора последующего инвертора и, следовательно, снижает быстродействие схемы. Включение нагрузочного транзистора, когда на входе инвертора высокий уровень напряжеиия, приводит к дополнительному рассеянию мощности, кроме той, которая необходима для перезарядки запоминающего конденсатора.

Предложенный динамический инвертор на полевых МОП-транзисторах отличается тем, что введена дополнительная цепочка последовательно соединенных управляющего конденсатора и дополнительного транзистора, вклю10 ченного по схеме с заземленным истоком, сток которого соединен с затвором н агрузочного ,ЧОП-транзистора. и через управляющий конденсатор — с шиной такговых импульсов, а затвор подсоединен ко входу инвертора, что

15 позволяет повысить быстродействие и увеличить помехозащищенность схемы.

Схема предложсHHQI о динамического инвертора на полевых транзисторах приведена на фиг. 1.

20 Она состоит из входного транзистора 1, затвор которого соединен со входом 2 инвертора и одной из обкладок запоминающего конденсатора 8. Сток входного транзистора 1 соединен с истоками нагрузочного транзистора 4 II

25 проходного транзистора 5, затвор которого подключен к шине TBKTQBI Ix импульсов 6 и через управляющий конден-атор 7 — к общей точке затвора нагрузочного транзистора 4 стока дополнительного транзистора 8; затвор

30 последнего соединен со входом 2 инвертора.

235100

Входной I и дополнительный 8 транзисторы включены по схеме с заземленным истоком

9 — выход д шамического инвертора.

Динамические схемы на МОП-транзисторах

ПОЗВОЛЯ!ОТ РСЯЛИЗОВЯТЬ ЛОГИЧЕСКИ СЛОЖНЫС схемы цифровых вычислительных машин на малом числе элементов. Так, например, один разряд регистра сдвига состоит из двух последовательно соедггненных инверторов, на входы тактовых шин которых подаются две чередующиеся последовательности такT0BhIX импу tbCOB Е т, It Е,,; времеhHQil gtt31рамма импульсов приведена на фиг. 2.

В предложенной схеме нагрузочный транзистор 4 открывается тактовым импульсом — Е, на входе 6 только тогда, когда на входе инвертора будет низкий логический уровень (для осуществления зарядки последующего запоминающего конденсатора через проходной и нагрузочный транзисторы) . Управление нагрузочным транзистором 4 осуществляется дополнительной цепочкой, состоящей из дополнительного транзистора 8 и конденсатора 7.

Когда на входе инвертора высокий логигеский уровень, дополнительный транзистор 8 открыт; поэтому при приходе тактового импульса — Е, затвор нагрузочного транзистора 4 поддерживаеТСЯ Ilpll Нулев011(ПОТеНЦИале, коидеНСЯТОр

7 заря>кается при этом передним фронтом — Е, и разряжается его задним фронтом. Запоминающий конденсатор следующего инвертора разря>кается по цепи входной транзистор 1 — проходной транзистор 5 до потенциала земли, так как нагрузочный транзистор

4 закрыт. Если на входе 2 инвертора низкий логический уровень, то дополнительный транзистор 8 закрыт и не препятствует прохо>кдению через управляющий конденсатор 7 импульса — Е, иа затвор нагрузочного транзистора 4. Транзисторы 4 11 5 при этом открываются и заряжают запоминающий конденсатор следующего инвертора. В предложенной схе»е нагрузочный транзистор 4 можно взять сильноточным, существенно улучшив тем самым быстродействие схемы.

Предмет изобретения

Динамический инвертор на полевых транзисторах со структурой металл — окисел — по20 лупроводнпк (МОП-транзисторах), содержащий входной, нагрузочный и проходной ЧОПтранзисторы и запоминающий конденсатор, ат.гичаюигиггся тем, что, с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости, в нем

25 введена дополнительная цепочка последовательно соединенных управляющего конденсатора и дополнительного транзистора, включенного по с>еме с заземленным истоком, сток которого соединен с затвором нагрузочного

ЗО МОП-транзистора и через управляющий конденсатор — с шиной тактовых импульсов, а затвор подсоединен ко входу инвертора.

235100

Составитель Г. С. Коло1ова

Редактор М. Афанасьева Текред A. A. Камышннкова Корректор А. П. Татарннцева

Заказ 729)4 Тираж 480 Подписное

LIHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Ссрова, д. 4

Типография, пр. Сап нова. 2