Логический элемент на полевых транзисторах с затвором шотки испл-типа

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение яри построении интегральных схем. Целью изобретения является повышение быстродействия логического элемента на полевых транзисторах с затвором Шотки ИСПЛ-типа . Логический элемент содержит входной каскад, образованный транзисторами 1-3, истоковые повторители на транзисторах 4 и 5, транзисторы 6 и 7, являющиеся генераторами тока, и диоды сдвига уровня 8-13. Введение обратных связей спомощью резисторов 16 и 17 превращает динамическую нагрузку истоковых повторителей (транзисторы 6 и 7) в активную, сопротивление которой зависит от режима работы. Этим достигается выравнивание токов во входном каскаде логического вентиля и, следовательно, устранение различия между размахом напряжений токового ключа и выходного каскада, что позволяет увеличить быстродействие логического элемента. 1 ил. V w ё

()9) ())) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) Н 03 К 19/094

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И, ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ОИзобретение относится к вычислитель- та необходимо получить большую разность ной технике и может найти применение при напряжений в схеме токового ключа. Необпостроении интегральных схем. ходимость запаса разности напряжений

Известны логические элементы на поле- обусловлена потерями сигнала в истоковых вом транзисторе с затвором Шотки (ПТШ) повторителях. Необходимость увеличения

ИСПЛ-типа, истоковые повторители кото- размаха напряжений в токоповторителях рых имеют нагрузку в виде резистора или .снижает быстродействие логического элеПТШ. Эти логические элементы имеют ак- мента, тивную часть на транзисторах ПТШ и выход- Целью изобретения является повыше- Q ные усилители тока.. ние быстродействия логического элемента (A)

Логический элемент ПТШ ИСПЛ-типа на полевых транзисторах с затвором Шотки представляет собой двухкаскадный усили- NCflfl-типа. тель. Первый каскад выполнен по схеме то- .. Поставленная цель достигается тем, что кового ключа. Каждое его плечо снабжено в:логический элемент, содержащий семь истоковым повторителем для согласования транзисторов, шесть диодов, два резистора

: логических элементов по уровням напряже- нагрузки токового ключа, входную шину, ния сигнала и его мощности. шину подачи опорного напряжения, выходДля получения необходимого размаха, ные шины и отрицательную шину источника напряжения на выходе логического элемен- питания, причем истоки первого и второго. (21) 4756983/21 . (22) 09.11.89 (46) 23.06.92. Бюп. М 23 (71) Ленинградский обьединение электронного приборостроения "Светлана." (72) А.Д.Сильченков и Н.Б.Никулина (53) 621.374 (088.8) (56) ЕЕЕ Transactions on microwave theory

and techniques, VoI 14ТТ-32, 1984, М 1, р.р.

5 — 10, fig.1. (54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ НА ПОЛЕ.ВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ С ЗАТВОРОМ ШОТКИ И СПЛ-ТИПА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при построении интегральных схем. Целью изобретения является повышение быстродействия логического элемента на полевых

2 транзисторах с затвором Шотки ИСПЛ-типа. Логический элемент содержит. входной каскад, образованный транзисторами 1-3, истоковые повторители на транзисторах 4 и

5, транзисторы 6 и 7, являющиеся генераторами тока, и диоды сдвига уровня 8-13. В ведение обратных связей с: помощью резисторов.16 и 17 превращает динамическую нагрузку истоковы)(повторителей (транзисторы 6 и 7) в активную, сопротивле-. ние которой зависит от режима работы.

Этим достигается выравнивание токов во входном каскаде логического вентиля и, следовательно, устранение различия между размахом напряжений токового ключа и выходного каскада, что позволяет. увеличить быстродействие логического элемента. 1 ил.

1742993

20 ходного каскада, что позволяет увеличить быстродействие логического элемента на

15 — 20 .

30 ключа, входную шину, шину подачи опорно35

40 венно, а через резисторы нагрузки токового ключа соответственно соединены с общей шиной, к.которой подключейы стоки четвертого и пятого транзисторов, истоки которых

45 соответственно через первый и четвертый диоды сдвига уровня соединены с выходными шинами логического элемента и вторым и пятым диодами сдвига уровня, которые через третий и шестой диоды сдвига уровня

50 связаны со стоками шестого и седьмого транзисторов соответственно. о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия логического элемента; в него введены два резистора, причем затворы транзисторов соединены со стоком третьего транзистора, исток и затвор которого подключены к отрицательной шине источ- ника питания, к которой подсоединены и истоки- шестого и седьмого транзисторов, 5 стоки первого и второго транзисторов под-. ключены к затворам четвертого и пятого транзисторов соответственно, а через резисторы нагрузки токового ключа соответственно соединены с общей шиной, к которой подключены стоки четвертого и пятого транзисторов, истоки четвертого и пятого транзисторов через первый и четвертый диоды сдвига уровня соединены с выходными ши.нами логического элемента и вторым и пя- 15 тым диодами сдвига уровня, которые через третий и шестой. диоды сдвига уровня соединены со. стоками шестого и седьмого транзисторов соответственно, в логический элемент введены два резистора, причем затворы шестого и седьмого транзисторов соединены со стоками седьмого.и шестого транзисторов через первый и второй рези. сторы соответственно.

Решения со сходной совокупностью су-. щественных признаков не известны, значит решение обладает существенными отличиями, Йа чертеже изображена схема предла. гаемого логического элемента.

Логический элемент содержит транзисторы 1-7, диоды 8 — 13 сдвига уровня, резисторы 14 и 15 нагрузки токового ключа, резисторы 16 и 17, входную шину 18, шину

19 подачи опорного напряжения, выходные шины 20 и 21„шина 22 отрицательная источника питания и общую шину 23.

Истоки транзисторов 1 и 2 соединены со стоком транзистора 3, исток и затвор которого подключены к шине 22, к которой подсоединены и истоки транзисторов 6 и 7, стоки транзисторов 1 и 2 подключены к за. творам транзисторов 4 и 5 соответственно, . а через резисторы 14 и 15 соответственно соединены с шиной 23, к которой подключены стоки транзисторов 4 и 5. Истоки транзисторов 4 и 5 через диоды.8 и 11 соединены с выходными шинами 20 и 21 логического элемента и диодами 9 и 12 сдвига уровня, которые через диоды 10 и 13 связаны со стоками транзисторов 6 и 7 соответственно.

Затворы транзисторов 6 и 7 соединены со стоками транзисторов 7 и 6 через резисторы

16 и 17. соо гветственно.

Логический элемент работает следую-. 5 щим образом.

При подаче на вход 18 напряжения большего,.чем величина U опорного напряжения, поданного на шину 19, ток, опреде4 ляемый транзистором 3, течет через открытый транзистор 1, транзистор 2 закрыт и потенциал его.стока выше, чем потенциал стока транзистора 1, Эта разность потенциалов через транзисторы 4 и S и диоды 8 и 11 передается на выходные шины 20 и 21 логического элемента. Через диоды сдвига уровня 9, 10 и 12, 13 ток течет в.нагрузки— транзисторы 6 и 7. Транзистор 6, определяющий ток стока транзистора 4, работает при меньшем напряжении Оси, чем транзисторнвгруэка другого плеча (транзистор 7). но имеет больше напряжение 0зи, подаваемое через резистор 16, чем найряжение Ози для транзистора 7, подаваемое через резистор

17, Этим достигается выравнивание токов во входном каскаде логического вентиля и, следовательно, устранение. различия между. размахом напряжения токового ключа и выФормула изобретения

Логический элемент на полевых транзисторах с затвором Шотки ИСПЛ-типа, содержащий семь транзисторов, шесть диодов, два резистора нагрузки токового го напряжения, выходные шины и отрицательную шину источника питания, истоки первого и второго транзисторов, соединены со стоком третьего транзистора, исток и затвор которого подключены к отрицательной шине источника питания, к которой подсоединен истоки шестого.и седьмого транзисторов, стоки первого и второго транзисторов подключены к затворам четвертого и пятого транзисторов соответстшестого и седьмого транзисторов соединены соответственно со стоками сеДьмого и шестого транзисторов через первый и второй резисторы соответственно.

1742993

/,, Составитель А.Керенская

Редактор М.Кузнецова Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 2295 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушскэя на0„, 4/5.

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