Пороговый логический элемент

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2ГУ715

Сова Соаатоиих

Социалистических

Раооублии, ЯЩз г

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09Х.1964 (№ 899266/26-24) с присоединением заявки №

Кл. 42m3, 7/00

21а1, 36/18

МПК, б 06f

Н 03I

УДК 681.325.65(088.8) Приоритет

Опубликовано 07.V.1968. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 7.VIII.1968

Комитет по делан изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авгор изобретения

Г. Б. Малько

Заявитель

Военная Красиознаменчая академия связи

ПОРОГОВЪ|Й ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Известны пороговые логические элементы на трансформаторах и транзисторах, содержащие инвентор, эмиттерный повторитель, делитель напряжения.

Предложенный логический элемент отличается от известных тем, что в нем один конец группы выходных обмоток трансформаторов, соединенных последовательно и согласно, подключен к минусу источника питания, другой же через диод подключен ко входу инвертора, а один из концов второй группы выходных обмоток трансформаторов, соединенных также последовательно и согласно, подключен через делитель напряжения к минусу источника питания, другой же через диод подключен ко входу эмиттерного повторителя. Такое выполнение элемента позволяет расширить возможности выполнения ряда логических операций, Схема элемента представлена на чертеже.

Логический элемент содержит пять ключевых транзисторов 1 — 5 типа р-и-р, пять одинаковых линейных трансформаторов б — 10, инвертор 11 на транзисторе 12 и эмиттерный повторитель 18.

Схема работает следующим образом.. В исходном состоянии все транзисторы закрыты.

При отпирании входным, сигналом одного из транзисторов 1 — 5 на первичной обмотке трансформатора выделяется напряжение U mmÄ примерно равное Е... так как транзисторы работают в ключевом режиме и падение напряжения на них (У ь,) (((Е„) . На вторичных обмотках трансформаторов выделяет5 ся напряжение

U Umi /Е,„,/ — Uk min /Е,,/

mã — г и и и п где и= — .

10 пя

Напряжение на вторичных обмотках трансформаторов направлено навстречу напряжению источника питания Ei„.

Коэффициент трансформации и выбирается

15 таким, чтобы при количестве одновременно открытых ключевых транзисторов, на единицу меньшем порогового значения М, напряжение на базе транзистора 12 было бы равным нулю. При большем количестве открытых

2о транзисторов напряжение на базе транзистора 12 становится положительным, и он открывается, на его нагрузке появляется сигнал.

В данном случае выходной сигнал должен появляться при подаче импульсов на четыре

25 входа либо на пять (М=4). Следовательно, коэффициент трансформации и должен быть равным 3.

При трех открытых ключевых транзисторах напряжение на базе транзистора 12 прибли3О зительно равно нулю. Если учесть, что паде217715

/Е», / / /» пнп/

У, =3

/Е»,/= — 1 в

55 ние напряжения на открытом ключевом транзисторе не равно нулю, то напряжение на базе транзистора 12 будет OTpHIIpòåëüíûì, и он будет закрыт.

При открывании четырех ключевых транзисторов напряжение между точкой 14 и зем(Е», ) лей приблизительно равно+, а при от3:-1

2 крывании пяти ключевых транзисторов+- (Е»,)

Таким образом, элемент выдает сигнал при подаче импульсов на четыре либо пять входных зажимов, при этом к стабильности напряжения источника питания не предъявляется жестких требований, так как сравнение напряжений на обмотках трансформаторов производится с напряжением источника питания, величиной которого определяется напряжение на выходных обмотках W>. Так, например, при Е», = — 12 b и U»;„— — О напряжение между точкой 14 и землей при подаче импульсов

/Е»,/ на четыре входа равно + =+4 b, При

3 уменьшении напряжения Е», до 6 b напряжение между точкой 14 и землей снижается до

2 b. Соответствующим выбором резистора 15 можно обеспечить насыщенный режим транзистора 12 и при пониженном напряжении источника питания. При меньшем количестве входных сигналов напряжение на базе транзистора 12 меньше нуля при любом напряжении источника питания Е»,, Изменение падения напряжения U» „п„на открытом транзисторе не может нарушить нормальной работы элемента. Пусть (/»;„возросло до 1 b. В этом случае напряжение на базе транзистора 12 при подаче импульсов на три входа и транзистор заперт. При подаче импульсов на четыре входа напряжение между точкой

14 и землей равно +3 о, транзистор 12 открыт.

Таким образом, увеличение падения напряжения на ключевых транзисторах приводит лишь к некоторому снижению амплитуды полезного сигнала, подаваемого на базу транзистора 12.

В исходном состоянии на базу транзистора

12 подается большое отрицательное напряжение, которое для некоторых типов транзисторов может превышать допустимое. В этом случае напряжение на базу транзистора 12 должно подаваться через ограничивающий диод lб.

Выходные обмотки трансформаторов должны быть зашунтированы сопротивлениями

17 — 2б для уменьшения амплитуды всплесков напряжения после подачи импульсов. Аналогично могут быть построены и другие логические схемы. Логический элемент «2 из 5» строится по тому же принципу, что и рассмотренный элемент «4 из 5». Тзк как элемент

«2 из 5» управляется теми же сигналами, что и элемент «4 из 5», то нет несбходимости вводить дополнительные ключи и дополнительные трансформаторы. Выходные обмотки элемента «2 из 5» делаются на тех же трансформаторах, что и выходные обмотки элемента

«4 из 5», поэтому они имеют то же число витков, что и в рассмотренном элементе, следоЕ», вательно, Um,— Um, = . Для получения выходного сигнала при количестве входных, равном или большем двух, Е должно быт =.

Е, равно . При подаче сигнала только на

3 один из входов напряжение между точкой 27 и землей приблизительно равно нулю. При подаче импульсов на два входа напряжение

Е» между точкой 27 и землей равно + — —, а при

4 подаче импульсов на пять входов — + — /Е»,/

В качестве выходного каскада элемента

«2 из 5» используется эмиттерный повторитель 18. Использование эмиттерного повторителя вместо инвертора дает возможность уменьшить шунтирующее действие промежутка база — земля выходного транзистора эмиттерного повторителя, работающего при больших входных сигналах. В данном элементе не предъявляется жестких требований к разбросу величин резисторов делителя напряжения.

Предмет изобретения

Пороговый логический элемент на трансформаторах и транзисторах, содержащий инвертор, эмиттерный повторитель, делитель напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения, возможности выполнения ряда логических операций, в нем один конец группы выходных обмоток трансформаторов, соединенных последовательно и согласно, подключен к минусу источника питания, другой же через диод подключен ко входу инвертора, а один из концов второй группы выходных обмоток трансформаторов, соединенных также последовательно и согласно, подключен через делитель напряжения к минусу источника питания, другой же через диод подключен ко входу эмиттерного повторителя.

217715

Составитель Е. В. Максимов

Редактор Т. Горшкова Текред T. П. Курилко Корректоры: Д. В. Наделяева и Г И Плешакова Заказ 2100)19 Тираж 530 Подписное

Ц111ЛИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2