Логический элемент

ОВЕТСНИХ ТИЧЕСНИХ 58061 9) (1 с 3159 Н 03 К 19 00 ИЯ Н П АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 305587, кл. Н 03 К 19/00, 1975.2, Авторское свидетельство СССР по заявке М 2820527/21,кл. Н 03 К 19/088, 1979(54)(57) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ,. содержа- щий входной многоэмиттерный транзистор, коллектор которого соединен с базой, база через резистор соединена с шиной питания и с базой фазоразделительного транзистора, эмиттеры подключены к входным шинам, коллекторФь которого через резистор соединен с шиной питания и с базой первого выходного транзистора, коллектор которого через резистор соединен с шиной питания, эмиттер через диод - с коллектором второго выходного транзистора и выходной шиной, эмиттер второго выходного транзистора соединен с общей шиной, его база соединена через резистор с эмиттером первого дополнительного транзистора, коллектор которого соединен с шиной питания, его база ;,с эмиттером фаэоразделительного траизистора, эмиттер первого дополнительного транзистора соединен через резистор с общей шиной, последовательно включенные первый дополнительийй резистор и:дйод, катод которого подключен к общей шине,.о тл и ч .а ю щ и й .с я тем, что, с целью снижения напряжения логического нуля на выходе элемента, повышения уего температурной стабильности при сохранении быстродействия, нагрузочной способности и потребляемой мощ-ности, введены второй дополнительный резистор й второй дополнительный транзистор, эмиттер которого соедине с коллектором второго выходного транзистора и вторым дополнительным резистором, второй вывод которого сое- а динен с базой второго дополнительного транзистора и выводом первого до- ффффф полнительного резистора. СР1 О 15 50 55 Изобретение относится к микроэлектронике и импульсной технике и может быть использовано в вычислительной Ахнике и в системах дискретной автоматики.Известен логический элемент, в ко тором повышение быстродействия обусловлено,тем, что крутизна фронтоввыходного импульса сохраняется, аамплитуда перепада уменьшается эасчет введения цепи, состоящей из нескольких диодов и транзисторов 13,Недостатки указанной схемы - повышенное потребление мощности от источника питания в состоянии логической "1 ф и пониженное значение логической "1 ф,Наиболее близкой к предлагаемой является интегральная логическая схема, содержащая входной многоэмиттер-,ный транзистор, база которого черезрезистор соединена с шиной питания,коллектор с базой фаэоразделительного транзистора, коллектор которого через резистор соединен с шиной пита,ния и базой транзистора ускоряющейцепи, коЛлектор которого через резистор соединен с шиной питания, эмит тер через диод - с коллектором выходного транзистрра и выходом, .эмиттер выходного транзистора соединен с общей шиной, коллектор дополнительного транзистора соединен с шиной питания, база - с эмиттером фазоразделнтельного транзистора, через дополнительный диод с коллектором выходноготранзистора и через последовательно соединенные диод и резистор - с общей шиной, эмиттер дополнительного транзистора соединен через соответствующие резисторы с общей шиной и базой выходного транзистора, при этом коллектор входного многоэмиттерного транзистора подключен к его базе 23.Недостатками известной схемы являются повышенная величина напряжения логического "О" на выходе равная 0,7 В, что делает невозможным при= менение ее для работы совместно с ТТЛ-схемами, напряжение логического"0" для которых нормировано и не должно превышать 0,4 В в диапазоне температур а также сильная зависимостьнапряжения логического нуля на выходе от температуры окружающей среды. Температурный коэффициент равен -2 мВ/еС.Цель изобретения - снижение напряжения логического нуля на выходеэлемента, повышение его температурной. стабильности при сохранении бы.-.стродействия, нагрузочной способности и потребляемой мощности,Укаэанная цель достигается тем,что в логический элемент, содержащий входной многоэмнттерный траиэис.тор, коллектор которого соединен сбазой, база через резистор соединена с шиной питания и с базой фазоразделительного транзистора, эмиттеры подключены к входным шинам коллектор которого через резистор соединен с шиной питания и с базой первого выходного транзистора, коллектор которого через резистор соединенс шиной питания, эмиттер через диод -с коллектором второго выходного транзистора и выходной шиной, .эмиттервторого выходного транзистора соединен с общей шиной, его база соедине"на через резистор с эмиттером первогодополнительного транзистора, коллектор которого соединен с шиной питания, его база - с эмиттером фазораз" делительного транзистора, эмиттер первого дополнительного транзистора соединен через резистор с общей шиной,последовательно включенные первыйдополнительный резистор и диод, катод которого подключен к общей шине,введены второй дополнительный резистор и второй дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с кол.лектором второго выходного транзистора, коллектор - с эмиттером фазоразделительного транзистора и вторымдополнительным резистором, второйвывод которого соединен с базой второго дополнительного транзистора ивыводом первого дополнительного резистора. На чертеже представлена принципиальная схема логического элемента (пример выполнения входной цепи из многоэмиттерного транзистора ).Логический элемент содержит входной многоэмиттерный транзистор 1, коллектор и база которого соединены между собой и через резистор 2 соединены с шиной питания(+Ц,. Коллектор фазоразделительного транзистора 3 через резистор 4 подключен к шине питания,О и.п. и к базе первого выходного транзистора 5, коллектор которого через резистор 6 соедиНен с шиной питания 90 и.п., а эмиттерчерез диод 7 - с коллектором второго выходного транзистора 8 и выходной шиной 9. Эмиттер транзистора 8 соединен с общей шиной (-0 и,п. а его база через ограничительныйрезистор 10 - с эмиттером первого дополнительного транзистора 11, коллектор которого подключен к шине питания(40 и,п.), а эмиттер через резистор 12 соединен с общей шиной(-Ои.пБаза первого дополнительного транзистора 11 соединена с эмиттером фазоразделительного транзистора 3. Катоддиода 13 подключен к общей шине,.(-О и,п.), анод через первый дополнительный резистор 14 - к базе второгодополнительного транзистора 15, эмиттер которого соединен с коллекторомвторого выходного транзистора 8, коллектор - с базой первого дополнитель1058061 ОауП 1 У ф 4ез Ю Г Составитель С.ПронинРедактор С. КвятковскаяТехред И.кетелева Корректор И. шарошнВ ЕЗаказ 9600/57 Тираж 936 ПодписноеЪНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, З, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, .ул. Проектная, 4 ного транзистора 11 и через второй дополнительный резистор 16 с резистором 14 и своей базой. Эмиттеры транзистора 1 подключены к входам 17 элемента.Логический элемент работает сле дующим образом.Если иа часть входов 17 или на все )подан низкий уровень напряжения. фазоразделительный транзистор 3 эакры вается, следовательно закрывается и 10 выходной транзистор 8, так как в его базу не втекает ток и на шине 9 сфор мирован высокий уровень напряжения резистором 4 и ускоряющей цепью.Если на все входы 17 подан высокий уровень напряжения, Фазораэдели.тельный транзистор 3 откроется, его эмиттерный ток потечет в цепь из резисторов 14 и 16 и диода 13, а также в базу транзистора 11, который включен по схеме эмиттерного повторите-ля. При этом в базу транзистора 8 задается избыточный ток, обеспечивающий быстрое его включение. Величина Витого тока может быть значительной и ограничивается лишь сопротивлением 25 резистора 10, которое выполняется малой величины.После включения транзистора 8, на. пряжение на вводе элемента становит. ся равным 30 где Оаь,- напряжение на выходе логического элемента .35Од 1 з- прямое падение напряженияиа диоде 13;О-,падение напряжения на резисторе 14;у.у падение напряжения на пере 40ходе база"эмиттер транзистора. 15.При таком уровне напряжения на шине 9 через коллектор транзистора 15 протекает ток в коллектор транзистора 8, ответвляющий часть тока из базы дополнительного транзистора 11. Следо вательно, через транзистор 11 протекает ток лишь резистора 12 и базовый ток транзистора 8. При этом базовый ток транзистора 8 мал и его величина определяется только коэффициентом усиления транзистора 8 и током нагрузки на шине 9 (не показана), а весь избыточный ток протекает через транзистор 15 в коллектор транзистора 8Таким образом, обеспечивается ограничение степени насыщения транзистора .8, а величина напряжения на его коллекторе определяется соотношением сопротивлений резисторов 14 и 16 и равнаР34выхф 7й Бьт 8 где 04 и Р - сопротивление резисторов 14 и 16;иБэтв- падение напряжения набаза-эмиттерном переходе транзистора 8.Из приведенного выражения видно, что напряжение логического "0" на шине 9 элемента связано с падением напряжения на его база-эмиттерном переходе через коэффициент, значение которого меньше "1 ф и выбирается соотношением сопротивлений резисторов 14 и 6.Таким образом, технико-экономический эффект заключается в снижении напряжения логического нуля на выходе элемента и повышении его температурной стабильности. Если теперь на части входов 17 (или на все 1 снова подан низкий уровень напряжения, транзистор 3 выключается, При этом прекрацается и ток в базу выходного транзистора 8, а так как в его базе отсутствует избыточный заряд неосновных носителей, то процесс его выключения - быстрый.