Инвертор на мдп-транзисторах

Инвертор на мдп-транзисторах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцнаннстнческнх

Респубпнк («>64644 1

Х (511 h1. кл. н 03 к 19/08

Н 03 К 19/40 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 0312 6(21) 2424195/18-21 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (ÁÇ) УДК б21 142 078 (088.8) Опубликовано 050279, Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 0502,79 (72) Авторы изобретения

A.È.Còîÿíîâ, В.А.Сухоруков и В.С.Хорошунов (71) Заявитель (54) ИНВЕРТОР HA МДП вЂ” ТРАНЗИСТОРАХ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано, в частности, в мощных выходных каскадах логических устройств.

Известен инвертор на МДП-транзисторах (бутстрепный каскад ), содержащий три транзистора и ускоряющий конденсатор (11

Его недостатком является большая потребляемая статическая мощность, обусловленная протеканием большого тока в цепи информационного и нагрузочного транзисторов.

Наиболее близок к предлагаемому инвертор на МДП-транзисторах и конденсаторе, в котором первый вывод конденсатора соединен с истоком первого транзистора, сток и затвор ко- З) торого подключены к шине питания, и с затвором второго транзистора, исток которого соединен со стоком. третьего и с затвором четвертого транзисторов, исток четвертого транзистора, своим стоком подключенного к шине питания, соединен со стоком пятого транзистора.и с выходной шиной, затворы и истоки первого и пятого транзисторов соединены со вход- ®»

2 ной клеммой и с общей шиной соответ ственно (2).

Недостаток этого устройства в низком выходном уровне логической единицы и в малом быстродействии, обусловленном относительно низким уровнем напряжения, действующего на затворе четвертого транзистора, что приводит к малой скорости заряда выходной шины.

Цель изобретения — повышение выходного уровня логической единицы и быстродействия — достигается тем, что в инверторе на МДП-.транзисторах, содержащем пять. транзисторов и конденсатор, первый вывод которого соединен с истоком первого транзистора, сток и затвор которого подключены к шине пйтания, и с затвором второго транзистора, исток которого соединен со стоком третьего и с затвором четвертого транзисторов, исток четвертого транзистора, своим стоком подключенного к шинам питания, соединен со стоком пятого транзистора и с выходной шиной, затворы и истоки первого и пятого транзисторов соединены со входной клеммой и с общей шиной соответственно, сток второго транзистора соединен с его затвором, 646441 а второй вывод конденсатора — с выходной шиной.

Схема инвертора на МДП - транзисторах приведена на чертеже.

Инвертор содержит транзисторы 15 и конденсатор 6. Первый вывод конденсатора соединен с истоком транзистора 1 и стоком и затвором транзистора 2, исток которого соединен со стоком транзистора 3 и затвооом транзистора 4.Исток транзистора 4 соединен со стоком транзистора 5, 10 со второй шиной конденсатора и с выходной шиной 7. Затвор и сток транзистора 1 и сток транзистора 4 подключены к шине 8 питания, истоки транзисторов 3 и 5 — к общей шине 1я

9, а затворы последних — ко входной клемме 10.

Работает инвертор следующим об.разом.

При подаче на входную клемму 10 - щ уровня логической единицы отпираютСя транзисторы 3 и 5. При этом на затвор транзистора 4 подается низкий уровень напряжения, этот транзистор закрыт, и на выходной шине 7 формируется напряжение логического нуля. На выводе конденсатора, подключенном к истоку транзистора 1, действует напряжение, определяемое делителем напряжения, состоящим из последовательно включенных транзисторов 1-3. Размеры (а следовательно и крутизна) первого нагрузочного транзистора 2 выбирают такимй,чтобы это напряжение было близко к

Е„„ -U,. Второй вывод конденсатора 6 пбдключен к выходной шине 7, на которой установился уровень напряжения логического нуля. Поэтому напряжение на конденсаторе б также близко к Б, и - Up 40

При подаче на входную клемму 10 уровня логического нуля транзисторы

3 и 5 закрываются, напряжение на стоке транзистора 3 повышается, транзистор 4 открывается, и напряжение. - 45 на выходной шине 7 также повышается. Но к выходной шине подключена одна:иэ oбкладок конденсатора, заряженного до напряжения Т >qq - Up

Изменение напряжения на выходной. 60 шине передается через конденсатор на исток транзистора 1, и он закрывается. Напряжение на йстоке транзиФгора 2 относительно нулевой шины

s любой момент времени равно сумме напряжения на конденсаторе и выходного напряжения, т.е. 1 пит 11о+1)вы где U> - напряжение на истоке транзистора 1, 86i — выходное напряжение на шине 7.

Изменение напряжения на истоке транзистора 1 через открытый транзистор 2 передается на затвор транзистора 4, последний открывается дополнительно, и напряжение на выходной шине 7 получает новое приращение.

Этот процесс положительной обратной связи продолжается в течение всего времени формирования выходного на" пряжения логической единицы.

На затворе транзистора 4 действует напряжение У1 минус пороговое напряжение транзистора 2, т.е. напряжение, равное примерно 2(Е и - Uo) которое способствует повышению быстродействия и повышению выходного уровня логической единицы данного инвертора по сравнению с известным.

Формула изобретения

Инвертор на МДП-транзисторах, содержащий пять транзисторов и конденсатор, первый вывод которого соединен с истоком первого транзистора, сток и затвор которого подключены к шине питания, и с затвором второго транзистора,исток которого соединен со стоком третьего и с затвором четвер- того транзисторов, исток четвертого транзистора своим стоком подключенного к шине питания, соединен со стоком пятого транзистора и с выходной шиной, затворы и истоки первого и пятого транзисторов соединены со входной клеммой и с ..общей шиной соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышений выходного уровня логической едйницы и быстродействия, сток второго транзистора соединен с его затвором, а второй вывод конденсатора - с выходной шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электроника 1 М 4, 1971 с. 31.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 296263, Н 03 К 19/00, 04.12-69.

646441

„А «» «»С С P"

А

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

Составитель А.Дарьина

Редактор Б.федотов Текред O.Àíäðåéêî ИороекторС.Шекмао

Заказ 127/45 Тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5