Высоковольтный логический элемент

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИН 5 4 Н 03 К 19/О Р 1И ОБРЕТ СССР1982.хем ОГИЧЕСКИтор с о рого выход ранзис- эмито вен с ч питбазе р-и типа п орого соединенвольтной шиетии резисто а коллектор мента и че - к положий шине пи и с я тем,я быстродейУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 Т ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СВ(54)(57) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙЭЛЕМЕНТ, содержащий инвкрытым коллектором, вход подключен к входу элемента, а через диод - к базе первого т тора р-л-р типа проводимости, тер и база которого соответст ерез первый и второй резисто единены с низковольтной шиной ия, а коллектор подключе первого транзистораводимости, эмиттер кс отрицательной высо нои питания и через тсоединен с его базой подключен к выходу э рез четвертый реэист тельной высоковольтн ния, о т л и ч а ючто, с целью увелич 801176449 д ствия введены дополнительный инвертор с открытым коллектором, второйи третий транзисторы р-и-р типапроводимости, второй и третий транзисторы и-р-и типа проводимости,пятый, шестой, седьмой и восьмойрезисторы, причем вход дополнительного инвертора соединен с входомэлемента, а его выход - с базой второго транзистора и-р-и типа проводимости и с коллектором второго транзистора р-и-р типа проводимос- им, база которого подключена к выходу инвертора с открытым коллектором, а эмиттер через пятый резистор соединен с низковольтной шиной питания, эмиттер второго транзистора и-р-п типа проводимости соединен с общей шиной, а коллектор - с базой третьего транзистора р-и-р типа проводимости, эмиттер и база кото" рого соответственно через шестойи седьмой резисторы подключены к низковольтной шине питания, а коллектор соединен с базой третьего транзистора п-р-ь типа проводимости, коллектор которого соединен с базой первого транзистора и-р-и типа проводимости, а эмиттер - с отрицательной высоковольтной шиной питания и через восьмой резистор с его базой.1 1176Изобретение относится к импульсной технике, и может быть использовано, в частности, для управления газоразрядными индикаторными панелями постоянного тока,Целью изобретения является увеличение быстродействия высоковольтного элемента путем уменьшения времени его выключения эа счет активного запирания выходного транзистора.На чертеже представлена электрическая принципиальная схема высоковольтного логического элемента.Высоковольтный логический элемент 1содержит инвертор 1 с открытымколлектором, вход которого подключен к входу элемента, а выход че"рез диод 2 - к базе первого транзистора 3 р-п-р типа проводимости,эмиттер и база которого соответст-,.венно через первый и второй резисторы 4 и 5 подключены к низковольтной шине питания, а коллектор подключен к базе первого транзистора6 о-р-ь типа проводимости, эмиттеркоторого соединен с отрицательнойвысоковольтной шиной питания и через третий резистор 7 соединен сего базой, а коллектор подключен к30выходу элемента и через четвертыйрезистор 8 - к положительной высоковольтной шине питания, вход дополнительного инвертора 9 с открытымколлектором соединен с входоМ элемента, а его выход - с базой. второго транзистора 10 и-р- и типа проводимости и с коллектором второготранзистора 11 рр типа проводимости, база которого подключенак выходу инвертора 1 с открытым коллектором, а эмиттер через пятый резистор 12 соединен с низковольтнойшиной питания, эмиттер второго транзистора 13 рр типа проводимостисоединен с общей шиной, а коллекторс базой третьего транзистора рртипа проводимости, эмиттер и базакоторого соответственно через шестой и седьмой резисторы 14 и 15подключены к низковольтной шине питания, а коллектор соединен с базойтретьего транзистора 16 и-р- типа,коллектор которого соединен с базойпервого транзистора 6 ". -р- типа проводимости, а эмиттер - с отрицательной высоковольтной шиной питанияи через восьмой резистор 17 с егобазой. 449 гВысоковольтный логический элемент работает следующим образом.При подаче на вход элемента высокого уровня напряжения ("1") открываются инверторы 9 и 1, на выходе которых Формируется уровень "0".При одинаковом конструктивном исполнении инверторов 1 и 9 с открытыми коллекторами время их перехода в открытое состояние можно считать одинаковым: вклз вкллВключение инвертора 1 в состояние 1 )1О на выходе приводит к включениютранзисторов 11 и 3.Причем точки эмиттеров для транзисторов 11 и 3 определяются соответственно величинами(1 с, - (1, "эг )эьзэз йУчитывая, чтовкл )+вкли"вказ(так как вкл,э "вклл)ток коллектора транзистора 11 течетв инвертор 9, при этом транзистор 10находится в закрытом состоянии,что вызывает также закрытое состояние транзисторов 13 и 16.Ток коллектора транзистора 3 включает транзистор 6 и на выходе формируется низкий уровень выходного напряжения, равный"вь)к " кон.где Окд- напряжение между коллекторэмиттером транзистора 6 в режиме насыщения,Общее время включения высоковольтного элемента определяется выраже" нием+1 +ЭХА.ЯЛ,Тсф ВКл ) ВКЛ Э ВКЛ.6Следует отметить, что применение дополнительных элементов, введенных в схему, не изменяет времени включения высоковольтного элемента, так как транзистор 16 находится в закрытом состоянии и не мешает открыванию транзистора 6.При подаче на вход уровня "0" инверторы с открытыми коллекторами закрываются.СчитаЯ, что Г 1,=СВ,к можно записать следующее йеравенство:ВЬ)кл.ВЫкл, МВЫкл. Р )анализируя которое видно, что в базу транзистора 10 втекает ток, задаваеРедакто Тираж 872арственногоизобретенийЖ, Раушс Заказ 5375/54 ВНИИПИ Гос по дела 113035, МосквПодписомитета СССРоткрытийая наб., д. 4/ но илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная мый коллекторам транзистора 11, рав- ный по длительности.+Скл 9 Выклло быкл о откр. моЭто приводит к открыванию транзисторов 13 и 16 на время, соответственно равное 1 Оотко 43 откр, 1 о вкл, 13 Выкл,13Учитывая, что время выключения транзисторов, как правило, значительно больше времени их включения, имеем 15 9 4Известно, что время выключениятранзисторов обратно пропорциональновеличине запирающего импульса,Э=.7 я-где 3 - положительное значение го 6ка, втекающего в базу,- отрицательное значениеоуэтого тока,Импульсное открывание транзистора 16 позволяет сформировать значительную величину тока 3 для транзистора 16, что приводит к активному запиранию последнего и значительному уменьшению времени его выключения.