Импульсный двухфазный логический элемент «и—или/и—или—не»

Импульсный двухфазный логический элемент «и—или/и—или—не»

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

30469

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

ЧПК Н 03k 17/66

Заявлено 24.11.1970 (№ 1405386!18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 25. т .1971. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 8ХИ.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете MHHNcTpoo

СССР

УДК 681.325.65(088.8) Авторы изобретения

А. Г. Филиппов, В. М. Белопольский, В. И. Никишин, А. П. Удовик, Л. П. Паукова, Г. А. Хавкин и Б. Ф. Мастерских

Заявитель

Московский инженерно-физический институт

ГО :УЗНАЯ

ИМПУЛЬСНЫЙ ДВУХФАЗНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

«И — ИЛИ1И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ»

Предложение относится к области вычислительной техники и предназначено для использования в качестве универсального логического элемента в цифровых вычислительных устр ой ств ах.

Известны импульсные логические злеi:ellòû

«И — ИЛИ/И вЂ” ИЛИ вЂ” HE», в которых хранение информации в течение заданного интервала времени осуществляется с помощью регенеративного расширения импульсов; получение прямого и инверсного значений реализуемой функции обеспечивается либо путем использования двух инверторов, соединенных с помощью КС-цепочки (что приводит к снижению быстродействия элемента), либо путем 15 включения дополнительного транзистора с собственными логическими входными це.тямп (что приводит к усложнению схемы элемента).

Предложенное устройство отличается тем, 20 что база транзистора второго инвертора оединена с коллектором транзистора нелшгейной обратной связи, эмиттер которого соедин..11 с коллектором транзистора первого инвертора, а база — с общей точкой последовательно 25 соединенных резисторов, включенных между коллектором транзистора цепи регенератнвного расширения и источником питаш1я; коллектор транзистора смещения соединен с базой транзистора схемы «ИЛИ», а эмиттер — с вы- 30 ходом первого генератора тактовых импульсов.

Это позволяет повысить быстродействие и упростить схему элемента.

Схема предложенного элемента изображена на фиг. 1; на фпг. 2 изображены времеьп1ые диаграммы тактовых импульсов.

Элемент содержит входную логическую схему «И — ИЛИ» на диодах 1, резисторе 2 11 транзисторе 8; транзистор смещения 4, цепь регенеративного расширения на многоэмпттерном транзисторе 5, транзисторе 6 и резисторе

7; два пнвертора на транзисторах 8, 9 и резисторах 10, 11; транзистор 12 нелинейной обратной связи, резисторы 18 и l4, шину 15 истОЧНИКа Питащ1я Ен, ВЫХОДЫ 16 П 17 ПЕРВОГО и второго генераторов тактовых импуль-.ов (ГИ1 и ГИ.); входы 18, 19 и 20 схемы «И»; входы 21 и 22 схемы «ИЛИ»; прямой выход

28, инверсный выход 24; резистор 25.

Тактовые импульсы (фпг. 2) имеют симметричную прямоугольную форму; при построении схем на предложенном элементе импульсы, пода ваeмые 1lа cs1ежныe элем 11Tbl, сдВIlнуты относнгельно друг друга на полперпода, т. е. пмпульсы ГИ, н ГИ у соседник элементов х1еняются мсстамп.

Элемент работает следу1ощпм образом.

Прп налич1гн на входах 18 и 19 высокого уровня потенциала, принятого за «1», входные

304698

55 диоды 1 закрыты, поэтому во время действия положительпого импульса ГИ1, закрывающего эмпттср транзистора смещения 4, Or исто«нпI<à L„«epee pcaiIcTop 2 ff ко «. Iei

НОтепциала.

Открывание транзисторов 8 и 8 вызывает протекание тока через резистор !4. При этом часть тока, протекающего через резистор 14, ответвляется в коллектор транзисторы 8 и затем в базу транзистора 8, а часть — в базу транзистора 12 нелинейной обратной связи.

С пох!Ощь10 нелинейной обратной связи осуществляется регулировка величины тока, текущего в базу транзистора 8. Iexi меньше напряжение на коллекторе транзистора 8, тем большая часть тока ответвляется в базу транзистора 12 >I меньшая — в базу транзистора

8, вследствие чего уменьшается степень насыщения последнего. Уменьшение глубины насыщения транзистора 8 создает условия для последующего быстрого, выключения элемента.

Одновременно с открыыаннех! транзисгороы

8 и 12 IlpoBcxoJHT быстрое закрывание транзистора 9 током коллектора транзистора 12, обеспе швающим быстрое рассасывание накопленного в базе транзистора 9 избыточного заряда. На коллекторе транзистора 9 устанавливается высокий уровень потенциала.

После окончания действия положительного импульса ГИ! транзистор 8 закрывается 00ратным током коллектора транзистора 4, о транзистор 8 остается и далее открытым благодаря действию цепи рсгенеративного ра"ширення, выполненной,на транзисторах 5 и 6 и резисторе 7. В момент окончания положительного импульса ГИ, начинает действовать положительный импульс ГИ2, закрывая один из эмиттсров транзистора 5. Поскольку другой эмиттер транзистора 5 закрыт при этом высоким уровнем потенциала на коллекторе транзистора 9, ток от источника питания E„ через резистор 7 и коллектор ый переход транзистора 5 течет,в базу транзистора 6, а затем, будучи усиленным этим транзистором, — в базу транзистора 8, поддерживая cro

B ОТКРЫТОМ СОСТОЯНИИ.

Регулирующее действие нелинейной обратной связи, осуществляемой с помощью транзистора !2, во время положительного импульса ГИ еще более усиливается благодаря включению резистора 18 последовательно с коллектором транзистора 6. Из-за падения напряжения на этом резисторе ток в базу транзистора 8 дополнительно уменьшается и степень насыщения последнего по1шжастся, 5

Выключение элемента происходит пОслс окончания положительного импульса 1 И, если к этому моменту !Времени на одном 113

ВходОВ схемы «И» окажется низкии урОВснь потенциала. При этом транзисгор 6 быстро закрывается обратным током коллектора транзистора 5, а транзистор 8 — током через резистор 25. После этого транзистор 9 открывается током через резисторы 14, !О и тра;!зисгор 12, который работает в !Ннсрс:!ом режиме. Низкий уровень потенциала коллектора открытото транзистора 9 обеспечивает закрытое состояние цепи регснератиыно"о pacfiiffpeния в течение всего времени, пока дейстыуе-, низкий уровень потенциала хотя бы на одном из входов схемы.

Таким ооразом, элемент выполняет логическую фуHKIIHIo «И — ИЛИ» и 1!х!Сет зыходы для получения прямого и и з ia«e:Iffë реализуемой функции.

Время собственного хранения выходнои ;шфорх!ац1!и В прсдложепно.;! элемгяIтс сОс111Вляет ровно половину периода тактовых;!мпульсов и не зависит от внутренних парамс!—

poI3 схемы элемента.

Быстродействие элемента имеет слаоу!о зависимость от величины, питающего напряжения E„- II QT тс11перат) pI I 01(p ужа !ОН1е1! среды благодаря действию нелинейно I обратно f связи.

Элемент имеет нормальную работоспособность в логических узлах прп частоте тактовых им11ульсов до 20 !!г11:I потребляемой мощности около 30,!!вт. Нагрузо«пая спосооность элемента по обоим выходам рав !а 6 — 8, коэффициент объединения по входу — б — 8.

Предмет изобретения

Импульсный двухфазный лог1ьческий элемент «И — ИЛИ!И вЂ” ИЛИ вЂ” HL», содержащий входную диодную логическую схему If цсгь регенсративного расширения, выполненную на многоэмиттерном транзисторе, а также дыа инвертора на транзисторах, включенных;!о схеме с оощим эмиттером, и транзистор нслинейной обратной связи, от.!11-1аюцийся fем, что, "".це.лью повышения быстр одействия и упрощения схемы, база транзистора второго ипвертора соединена с коллектором тра!1зистора нелинейной обратной связи, эмиттер которого соединен с коллектором транзистора первого инвертора, а база — с общей точкой последовательно соединенных резисторов, включенных между коллектором транзистора цепи регенеративного расширения и источником питания; коллектор транзистора смещения соединен с базой транзистора схемь!

«ИЛИ», а эмиттер — с выходом первого генератора тактовых* импульсов, 304698

17

Яаа. с

ГИ1 о

/М

Фиг. 2

Составитель В. Игнатущенко

Редактор Б. С. Нанкина Техред Т. П. Курнлко Корректоры: Л. Корогод и М. Коробова

Заказ 1834!11 Изд. № 764 Тираж 473 Подписное

11НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2