Преобразователь уровней сигналов на мдп-транзисторах

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых интегральных схемах в качестве преобразователя уровня напряжения при сопряжении элементов, например, ТТЛ-и КМДП-логики. Цель изобретения - повышение надежности в работе преобразователя уровней сигналов при расширении диапазона входных воздействий и разброса параметров компонентов. Для этого в преобразователь уровней сигналов, содержащий транзисторы 1-6 и дополняющие транзисторы 9, 10, дополнительно введены транзисторы 7, 8, 11, 12. Повышение надежности благодаря завершенности регенеративного процесса переключения достигается путем использования цепочек транзисторов 1, 5 и 7, 5 (а также 2, 6 и 8, 6) с различной проводимостью, причем переключение транзисторов 1 и 2 происходит с задержкой относительно изменения потенциалов на выходных клеммах преобразователя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

А1 (51) 5 Н 03 К 1 00 19/094

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4414175/?4-21 (22) 20,04,88 (46) 23.01.90. Бюл. И 3 (72) В.А.Максимов, А.Е.Заболотный и Я.Я.Петричкович (53) 621 ° 374.38 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 919089, кл. Н 03 К 19/00, 04.06.80.

Авторское свидетельство СССР (Г 1473072, кл. H 03 К 5/00, 04.06.87. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УРОВНЕЙ СИГНАЛОВ НА МДП-ТРАНЗИСТОРАХ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых интегральных схемах в качестве преобразователя уровня напряжения при сопряжении элементов, на2 пример, ТТЛ- и КМДП-логики. Цель изобретения — повышение надежности в работе преобразователя уровней сигналов при расширении диапазона входных воздействий и разброса параметров компонентов. Для этого в преобразователь уровней сигналов, содержащий транзисторы 1-6 и дополняющие транзисторы 9 и 10, дополнительно введены транзисторы 7,8,11 и 12.

Повышение надежности благодаря завершенности регенеративного процесса переключения достигается путем использования цепочек транзисторов 1,5 и

7,5 (а также 2,6 и 8,6) с различной проводимостью, причем переключение транзисторов 1 и 2 происходит с задержкой относительно изменения потенциалов на выходных клеммах преобразователя. 1 ил. 1538246

Изобретение относится к импульсной .технике и может быть использовано в цифровых импульсных схемах на МДП.транзисторах в качестве преобразователя уровня напряжения сигнала, например, при сокращении ТТЛ- и КМДП-ло гических элементов °

Целью изобретения является повыше- ние надежности работы устройства эа 10 счет введения двух транзисторов од»>ого типа проводимости и двух дополняющих транзисторов.

Благодаря использованию цепочек

Транзисторов, обладающих различной 15

>»роводимостью, и осуществлению пере> лючения проводящих цепей с задержкой относительно изменения потенциалов выходных узлов устройства достигает я завершенность регенеративного 20

>1>роцесса переключения устройства с ормированием высокого значения выходного напряжения КМДП-уровня в широком диапазоне входных напряжений и при значительном допустимом разбро- 25

Се технологических параметров МДП ранзисторов.

На чертеже представлена принципи,альная схема преобразователя уровней игналов на МДП-транзисторах„

Преобразователь уровней сигналов одержит восемь транзисторов 1-8 и етыре дополняющих транзистора 9-12. !

>стоки дополняющих транзисторов 9-12 г>одключень> к общей шине 13. Истоки первого 1, второго 2, седьмого 7 и восьмого 8 транзисторов подключены к шине 14 питания. Затворы первого .9 и второго !0 .дополняющих транэисто:- 0 ров подключены к входным шинам 15 и 16.

Пятый 5 и седьмой 7, а также шестой 6 и восьмой 8 транзисторы соединены последовательно и совместно с первым 9 и вторым 10 дополняющими транзисторами и образуют схему КМДПтриггера, причем затворы последовательно соединенных транзисторо>з подключены соответственно к проти>зоположным узлам 17 и 18 указанного триггера.

Третьи 3 и 11 и четвертые 4 и 12 транзисторы попарно включены по схеме КМДП-инверторов, входы которых подключены к соответствующим узлам

17 и 18 триггера, à узлы 19 и 20 соединены перекрестно с затворами .соответственно второго 2 и первого

1 транзисторов, Клеммы 21 и 22 питания указанных КИДП-инверторов соединены со стоками первого 1 и второго

2 транзисторов соответственно, а также с точками соединения пятого 5 и седьмого 7, шестого 6 и восьмого

8 транзисторов соответственно.

Преобразователь работает следующим образом.

На шину 14 питания относительнс общей шины 13 подается положительное напряжение КМДП-уровня, например 9В.

На входные шины 15 и 16 в противофазе подаются сигналы, которые требуется преобразовать по величине напряжения верхнего уровня, например сигналы от ТТЛ-логической схемы, т.е. соответственно величиной 2.,4 и 0,4 В, также относительно общей шины 13. Выходные сигналы снимаются с узлов 17 и 18 триггера, или в дополнительном коде с выходов 19 и 20

КМДП-инверторов.

В исходном состоянии узлы 17 и 20 имеют высокий потенциал, а узлы 18 и 19 - низкий. Соответственно открыты пятый 5, седьмой 7, а также второй 2 и четвертый 4 транзисторы.

Входного напря>кения, подаваемого на входную шину 15, достаточно для отпускания первого 9 дополняющего транзистора. Второй 10 дополняющий транзистор при этом надежно заперт.

Потенциал узла 17 начинает уменьшаться, что ведет в дальнейшем к отпира" нию третьего 3, шестого 6 и восьмого

8 транзисторов. Поскольку второй

2 транзистор на этом этапе хорошо открыт, отпирание шестого 6 транзистора к повышению потенциала узла

18, Далее четвертый 4 транзистор закрывается, а четвертый дополняющий

12 транзистор отпирается. Также происходит изменение состояния проводимости третьих транзисторов 3 и 11, и как следствие - закрывание второго транзистора 2 и отпирание первого 1 транзистора. Таким образом осуществляется регенеративный процесс переключения транзисторов и изменения потенциалов узлов схемы устройства.

При этом обеспечивается надежность переключения в широком диапазоне напряжений входных сигналов и при значительных допусках на технологический разброс параметров МДП-транзисторов. Так проводимость седьмого 7

Преобразователь уровней сигналов на МДП-транзисторах, содержащий первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой транзисторы, а также

Составитель В.дементуев

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 173 Тираж 649 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101

15382 и восьмого 8 транзисторов выбираетсяминимальной, исходя только из условия компенсации токов утечек узлов триггера. Поэтому токи через эти транзисторы не оказывают противодействующего влияния на разряд узла 17 до низкого потенциала. В целях сохранения высокой скорости переключения формирование высокого уровня на10 пряжения в узле 18 происходит током через транзисторы 2 и 6 (или 1 и 7 для узла 17), имеющий большую проводимость. Задержка переключения второго 2 или первого 1 транзисторов, осуществляемая благодаря наличию инверторов на третьих 3, 11 или четвертых 4, 12 транзисторах, обеспечивает завершенность регенеративного процесса переключения и формирование 2 в узле 18 высокого напряжения, близкого к напряжению на шине 14 питания.

Реакция транзисторов 1 и 2 происходит позже, чем изменяются потенциалы в узлах 17 и 18 и блокировки про- 2 цесса переключения не происходит.

Технологический разброс параметров МДП-транзисторов или изменение таких параметров во времени не ведет к нарушению функционирования устройства. Ilo сравнению с известным устройством предлагаемый преобразователь требует меньших аппаратурных затрат, что ведет к повышению надежности.

35 формула изобретения

46 6 первый и втсрой дополняющие транзисторы, истоки которых подключены к общей шине, а затворы - к входным шинам, сток первого дополняющего транзистора соединен со стоком пятого и затворами третьего и шестого транзисторов, а сток второго дополняющего транзистора соединен со стоком шестого и затворами четвертого и пятого транзисторов, первый и третий, второй и четвертый транзисторы включены попарно последовательно, а истоки первого и второго транзисторов подключены к шине питания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ïîâûшения надежности, в него введены седьмой и восьмой транзисторы, истоки которых подключены к шине питания, и третий и четвертый дополняющие транзисторы„ истоки которых подключены к общей шине, сток седьмого транзистора соединен с истоком пятого транзистора и с точкой соединения первого и третьего транзисторов, сток восьмого транзистора соединен с истоком шестого транзистора и с точкой соединения второго и четвертого транзисторов, затвор седьмого транзистора соединен с затворами пятого и четвертого дополняющего транзисторов, а затвор восьмого — с затворами шестого и третьего дополняющего транзисторов, свободный вывод третьего транзистора подключен к стоку третьего дополняющего транзистора и к затвору второго транзистора, а свободный вывод четвертого транзистора подключен к стоку четвертого дополняющего транзистора и к затвору первого транзистора.