Микромощный логический элементи-или/и-или-he

Союз Советскмк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (81) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03.05. 79. (21) 2777109/18-21 (5! )М. Кл.

Н 03 К 19/08 с присоединением заявки М

Ibcyaa1IcIoooe4 камктет

СССР

IIo делам кзобрвтанкЯ н вткрыткй (23) Приоритет— (68) УДК 621.375. ..083 (088.8) Опубликовано 23 05 81 ° Бюллетень М 19..

Дата опубликования описания 25. 05. 81 (72) Автор изобретения

А. Н. Вубенников

1 !

1

Московский ордена Трудового Красного технический институт

I

Знаметти фатзико(71) Заявитель (54) МИКРОМОЩНЬЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

И-ИЛИ/ -HJIH-HE

Изобретение относится к устройст» вам импульсной и цифровой техники, в частности к логическим элементам ЛЭ) .ЭВМ.

Известны ЛЭ И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ, в ко-. торых с целью получения воэможности управлять величиной запаса помехоустойчивости инверсные выходы переключателей тока первой ступени подключены к базам входных транзисторов переключателя тока второй ступени, а прямые выходы переключателя тока первой ступени подключены к базе опорного транзистора переключателя тока второй ступени (1) и (21, 1$

Недостатками известных устройств, являются большая величина потребляемой мощности, особенно при больших логических перепадах, а также невысокий относительный запас помехоустойчивости, равный отношению величины запаса помехоустойчивости к величине логического перепада.

Цель изобретения — снижение потребляемой мощности, увеличение относительного запаса помехоустойчивости и быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в ЛЭ, содержащий переключатели тока первой и второй ступени, инверсные выходы переключателей тока первой ступени подключены к базам входных транзисторов переключателей тока второй ступени, прямые выходы переключателя тока первой ступени подключены к базе опорного транзистора переклю.чателя тока второй ступени, введен

I многоэмиттерный опорный транзистор, коллектор которого подключен к общей шине, база которого соединена с источником опорного смещения, эмиттеры с соответствующими эмиттерами входных и переключающих транзисторов и генераторов тока, базы переключаю" щих транзисторов переключателей тока первой ступени соединены с соответ8327 ствующими коллекторами входных транзисторов.

Кроме того, между общей шиной и коллекторными резисторами переключателя тока первой ступени, а также коллектором многоэмиттерного опорного транзистора может быть включен резистор обратной связи, соедиценнай с базой опорного многоэмиттерного лючателя тока первой ступени включен 1О ному резистору переключающих транзисторов переключателя тока первой ступени включен диод Шоттки.

На фиг.l приведена схема ЛЭ) на фиг.2 — схема ЛЭ с диодом Шоттки.

ЛЭ содержит серии объединенных по эмиттерам и коллекторам входных транзисторов 1„ - 1„ и 2„ -2 переключателей тока первой ступени, Соот- ветствующие каждой серии входных уо транзисторов переключающие транзисторы 3 и 4 своими эмиттерами подключе.ны к эмиттерам, а базами — к коллекторам входных транзисторов. Опорные многоэммитерные транзисторы с общим Z5

9 )О ) )у

1Ь а в„в

0 0 0

1 1 1

1 О 0

0 1 1

0 ) 0

0 1

) 0

1 0

1 0

0 1

1 1

0 0

0 1

1 0

1 1

4о передаточной характеристики из-за положительной обратной связи переклю" чателей тока первой ступени, возмож-

45 жение величины логического перепада позволяет значительно уменьшить пот5o ðåáëÿåMóþ.ìîùíîñòü, а также несколько уменьшить время задержки выполнеS5

Таким образом, на резисторах 13 и 16 реализуется логическая функция

И-ИЛИ, на резисторе 15 — функция

-HJIH НЕ.

На резисторах )5 и 16 формируются функции И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ с одинаковой задержкой при парафазном управлении по базам транзисторов 11, 12 и 14, переключение тока второй ступени, функция И-ИЛИ на резисторе 13 реализуется с меньшей задержкой. Величина опорного смещения на транзисторе 5 выбирается равной приблизительно половине логического перепада и зада.ет напряжение переключения входных и переключающих транзисторов, соответственно,))- 1),, 3 и 2,)- Q, 4 °

Вследствие практически ступенчатой

25 4 коллектором 5 базой подключены к источнику 6 опорного смещения, а свои ми эмиттерами — к эмиттерам соответствующих входных и переключающих транзисторов и генераторов 7 и 8 тока., К коллекторным, резисторам 9 и )О входных транзисторов подключены базы транзисторов 11 и 12 переключателя тока второй ступени. К коллекторному резистору переключающих транзисторов

3 и 4 подключена база транзистора 14. .Выходные сигналы формируются на коллекторных резисторах 13, 15 и 16 от прохождения по ннм токов генераторов .

7,8 и 17 тока, соответственно.

Дополнительно в ЛЭ может быть введен диод 18 Шотткч и резистор 19 обратной связи (фиг.2) а

Работа устройства (в отрицательной логике) поясняется таблицей логичес- ких функций на резисторах 9,10,13,15, 16: С9, С С, С и С . В зависимости от комбинации сигналов на входах

4.) ),2„, 2„, алаК м в вК но снижение входных сигналов до величин порядка 150 мВ при сохранении достаточно большой величины относительного запаса помехоустойчивости и высокой скорости .переключения. Сниния логики И-ИЛИ на резисторе 13.

Парафазное управление переключателя тока второй ступени также способствует сокращению времени задержки при выполнении логики на резисторах

)5 и 16 при достаточно высоком запасе помехоустойЧивости.

32725

Формула изобретения

При работе в достаточно широком диапазоне рабочих температур напряжений питания, а также при разбросе номиналов параметров схемы используют ЛЭ, содержащий резистор обратной связи и диод Шоттке, который не требует дополнительных источников смещения, так как вследствие отрицательной обратной связи происходит стабилизация напряжения на базе транзистора 5, а также предотвращает возможность захода опорного много.эмиттерного транзистора 5 в режим .насыщения для множества серий входных транзисторов и способствует повышению надежности работы схемы.

Предлагаемый ЛЭ характеризуется высокими быстродействием, надежностью, относительным запасом помехоустойчивости, малой величиной потребляемой ,мощности, компенсацией величин логи- . ческого перепада и опорного смещения в режимном и температурном диапазонах.

1. Логический элемент И-ИЛИ/И-HJIHHE, содержащий переключатели тока первой и второй ступени, инверсные выходы переключателей тока первой ступени подключены к базам входных транзисторов переключателя тока второй ступени, прямые выходы переключа-. теля тока первой ступени подключены к базе опорного транзистора переклю6 чателя тока второй ступени, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения потребляемой .мощности, увеличения относительного запаса помехоустойчивости и быстродействия, введен многоэмиттерный опорный транзистор, коллектор которого подключен к общей шине, база соединена с источником опорного смещения, а эмиттеры с соот1Q ветствующими эмиттерами входных и пе- реключающих транзисторов и генератора ми токов, а базы переключающих транзисторов переключателя тока первой ступени соединены с соответствующими коллекторами входных .транзисторов.

2. Элемент по п.l, о т л и ч а— ю ш и и с я тем, что между общей шиной и коллекторньяи резисторами перек2о лючателя тока первой ступени, а также коллектором многоэмиттерного опор;ного транзистора включен резистор обратной связи, соединенный с базой опорного многоэмиттерного транзисто25 ра, параллельно коллекторному резистору переключающих транзисторов переключателя тока. первой ступени включен диод оттки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 501482, кл. Н 03 К !9/02, 1973.

2. Патент США Ф 3942033, 3S кл. 307-215, 1976 (прототип ) .

832725

Составитель А. Янов

Редактор Г. Кацалап Техред Н.Ковалева Корректор М. Коста

Заказ 3481/53 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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