Интегральный логический элемент для возбуждения длинных линий

пкт! 02 ХИческ4% 1

®6 oTå ц д

ОП ИСАЙ Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

364IO6

CQI0S C08BTl:K!IX

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства, >с. . 1(л. Н 03k 19 08

Заявлено 14.IX.1971 (¹ 1697428 26-9) с присоединением заявки М—

Комитет пс делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет—

Опубликовано 25.XII.1972. Бюллетень ¹ 4 за 1973, УДК 681.325.65(088.8)!

Дата опубликования описания 23.II.1973 !

Авторь, изобретения В. М. Долкарт, Г. Х. Новик, В. H. Степанов и С. Ф. Редина

Заявитель

ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ

ВОЗ БУМ(Д Е Н И Я ДЛ И Н Н bi Х Л И Н И Й

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для передачи быстродействующих сигналов по длинным линиям связи в системах, использующих интегральные схе 1ь1 транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) .

Известны интегральные логические элементы, содержащие транзисторно-транзисторную схему «И-IIЕ» с фазои транзистором.

Предлагаемый интегральный логическ1гй элемент для возбъ ждеиия длинных лиииЙ отличается от известных тем, что в пего введены узел смещения, содержащий два транзистора и источник опорного напряжен11я, и узел защиты от коротких замыканий на двух транзисторах, в котором эмиттер первого и база второго транзисторов через резистор подкгиочены к выходной шине и эмиттеру второго транзистора, а коллекторы транзисторов узла защиты от коротких замыканий соединены с коллектором фазоинвертирующего транзистора, подключенного эмиттером к базе первого транзистора узла смещения, в котором коллекторы транзисторов подключены к базе второго транзистора узла смещения и к базе первого транзистора узла защиты от коротких замыканий. Это позволяет повысить надежность элемента при возбуждении длинlIbIX ЛИНИЙ.

На чертеже показана принципиальная схема предложенного интегрального логического элемента для возбуждения длинных линий.

Он содержит транз1crорно-транзисторную схему «И-НЕ» 1, узел 2 cx!e!uc.!II защиты от коротких замыканий. 1 ранзисторно-транзисторная сыма «11-1 IL»

ТТЛ «И-НЕ») содержит многоэмиттерный

-рапзистор (МЭТ) 4, на входах которого

10 включены фиксирующие диоды 5 — 8 для огра .1ичения искаже11ии из-за отражений в соединительных линия. ; источник питания Г1, фазоинвертирующий транзистор 9, коллекторныи резистор 10 которого подключен к дополнигельпому источнику питания Ес, причем

1:с-)Е,, длЯ повышениЯ УРовнЯ «Лог. 1» в1лходных сигналов; транзисторы 11; 12; 13; резисторы 11 — 16.

Узел 2 смсчцения содержит транзисторы

20 17; 18, ко;1деис а тор 19 (вы пол и ен I!2 ц1lтегральной схеме как транзистор), резистор 20, источник опорного напряжения на транзисто.рах 21; 22, диодах 23; 24 и резисторе 25.

Узел 3 защиты от коротких замыканий со25 держит транзисторы 26; 27, резисторы 28; 29.

Группы компонентов интегральной схемы

11; 12 и 14; 26; 27 и 28; 17; 18 и 19; 21 и 23;

22 и 24 выполнены каждая в одном общем изолированном кармане.

30 Интегральный логический элемент для воз364106 буждения длинных линий работает следующим образом.

Сигналы подаются со стандартных схем

ТТЛ на входы многоэмиттерного транзистора 4 ТТЛ «И-НЕ» 1. При подаче на любой из входов «Лог. О» (низкий уровень) на выходе устройства устанавливается высокий уровень «Лог. 1». Транзисторы 9; 18 при этом

:выключены, а транзисторы 11; 12 включены; и в линию связи (на выход устройства) течет lo выходной ток через включенные транзисторы

11; 12.

Прп подаче высокого уровня «Лог. 1» па все входы транзистора 4 транзисторы 11; 12 выключены, а транзисторы 9; 18 включены и на выходе устройства устанавливается низкий уровень «Лог. О», определяемый напряжением насыщения коллектор-эмиттер транзистора 18.

Схема возбудителя может надежно рабо- 2О тать на линию длиной порядка 100 м с низким характеристическим импедансом (rp ——

100 ол) . Согласование линии осуществляется на выходе линии, например, с помощью согласующего резистора, подключенного другим концом к уровню земли, или с помощью делителя сопротивлений на резисторах, средняя точка которых подключе а к выходу линии передачи, один из резисторов подключен к источнику питания Еь а другой — к уровню земли. При этом для обеспечения достаточной нагрузочной способности выходные транзисторы 12; 18 должны быть рассчитаны на примерно вдвое большую мощность, чем выходные транзисторы стандартного клапана

ТТЛ.

Узел защиты от коротких замыканий в состоянии «Лог. 1» на выходе осуществляет ограничение тока на заданном уровне при снижении выходного напряжения до какого-то 40 определенного порогового значения и выключение больших выходных токов (переключение на малые токи) при достижении на выходе порогового напряжения (порядка 2в).

Измерительный резистор 29 узла защиты от коротких замыканий служит измерителем выходного тока, вытекающего из транзистора

12. Когда падение напряжения на этом резисторе, определяемое выходным током (с добавлением незначительного падения напряж.— 5" ния на резисторе 28), составляет величину порядка 0,7в, включается второй транзистор

27 каскада защиты и отбирает частично ток из базы транзистора 11, ограничивая та сим образом увеличение выходного тока транзистора 12. В результате транзисторы 11; 12; 27 и резисторы 28, 29 образуют усилитель постоянного тока с отрицательной обратной связью, и при дальнейшем снижении выходного напряжения транзистор 12 работает как источник постоянного тока.

В таком режиме работы, соответствующем заданному для данной схемы максимальному току (например, порядка 50 — 70 ма), схема находится от момента, когда напряжение на выходе снижается до величины, равной пороговому напряжению приемных схем сопряжения (около 2 в) .

При снижении выходного напряжения до этого уровня начинает включаться первый транзистор 26 узла защиты от коротких замыканий, на базе которого поддерживается постоянное напряжение около 3,5 в, задаваемое узлом 2 смещения. Напряжение смещения нг базе транзистора 26 определяется опорны.: напряжением на диодах 28; 24 и транзисторах

2I; 22 источника опорного напряжения и напряжением на включенном транзисторе 18 (второй транзистор узла смещения). Первый транзистор 17 узла смещения выключен, так как на его базе низкий уровень напряжения, и не влияет на работу схемы.

Таким образом, когда выходное напряжение снижается до уровня, равного (3,5в—

2Ur,), где U „-, — прямое падение напряжения на переходах база-эмиттер транзисторов 26;

27, оба транзистора 26 и 27 включены. Ток от резистора 10 переключается с базы транзистора 11 на коллекторы транзисторов 26; 27.

Транзисторы 11; 12 включаются и происходит уменьшение выходного тока до величины примерно 10 ма (при напряжении на выходе, равном О), определяемой эмиттерным током тра из и стор а 27.

При высоком напряжении «Лог. 1» íà Входах логического элемента (т. е. при уровне

«Лог. 0»»а его выходе) транзисторы 26; 27 выключены, так как па базе транзистора 26 поддерживается низкое напряжение, определяемое напряжением насыщения коллекторэмиттер включенного транзистора 17 узла смещения.

Конденсатор 19 обеспечивает медленное нарастание высокого уровня напряжения на базе транзистора 26 при переключении устроиства в состояние «Лог. 1». Поэтому транзисторы 11; 12 всегда включаются раньше транзисторов 26; 27. При отсутствии такой задержки транзисторы 26; 27 могли бы включиться быстрее транзисторов 11; 12 и выходное напряжение в состоянии «Лог. 1» в этом случае имело бы низкий уровень, определяемый целью транзисторов 26; 27 и пагрузочны-и сопротивлением.

Предмет изобретения

Интегральный логический элемент для возбуждения длинных линий, содержащий транзисторно-транзисторную схему «И-HE» c фазоинвертирующим транзистором, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены узел смещения, содержащий два транзистора и источник опорного напряжения, и узел защиты от коротких замыканий на двух транзисторах, в котором эмиттер первого и база второго транзисторов через резистор подключены к выходной шине и эмиттеру второго транзистора, а коллекторы

364106

Составитель А. Федорова

Редактор Г. Котельский Техред Л. Богданова Корректоры Л. Новожилов» и С. Сатагуров»

Заказ 23/278 Изд, N 1059 Тираж 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СС<".Р

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент> транзисторов узла защиты от короткик замыканий соединены с коллектором фазоинвертирующего транзистора, подключенного эмиттером к базе первого транзистора узла смеГ Г

l ое !

I щения, в котором коллекторы транзисторов подключены к базе второго транзистора узла смещения и к базе первого транзистора узла защиты от короткик замыканий.

1 (11 тЮ7)