Многопороговый логический элемент

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИН 09) И 1),.,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛА 1 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР 11 ТИЙ(71) Омский политехнический институт (72) И,А.Пальянов(56) Авторское. свидетельство СССР В 928653, кл. Н 03 К 19/20, 1982.Авторское свидетельство СССР В 790341, кл. Н 03 К 19/23, 1980. (54) МНОГОПОРОГОВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повьппение надежности. Устройство содержит для каж-дого входа ключи на транзисторах 1 и 2 и -р-ь- и р-н-р-проводимости, резисторы 3 и весовой резистор 4. Резистивный делитель на резисторах 5, Многопороговый дискриминатор 9, состоящий иэ двухвходовых логических элементов И-НЕ 10, имеет порог срабатывания Т =1. Пороги срабатывания1последующих дискриминаторов возрастают на единицу. Количество однопороговых дискриминаторов в элементе равно количеству весовых резисторов 4. 1 ил.10 15 20 25 транзистор 2, базы которых через ре 30ры 2 открыты. Через цепь резисторов 1" 5 и резистор 4, включенный в цейь Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к пороговым логическим элементам.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности.Введение изменения в структуре многопорогового логического элемента позволит уменьшить в два раза число резисторов, определяющих веса входов,На чертеже приведена принципиальная схема многопорогового логического элемента. Многопороговый логический элемент содержит для каждого входа ключи на транзисторах 1 и 2 ь -р-и и р-и-рпроводимости, резисторы 3 й для каждой пары входов весовой резистор 4. Коллекторы и-р-и-транзисторов 1 каждой пары входов соединены и че. рез резисторы 4 подсоединены к выходу резистивного делителя на резисторах 5, вход которого соединен с положительным полюсом 6 источника питания, Эмиттеры -р-и-транзисторов 1,каждой пары входом соединены с эмиттерами р-и-р транзисторов 2, коллекторы которых подключены к отрицательному полюсуисточника питания. Базы второго и первого и-р-и-транзисторов 1 каждой пары соединены соответственно с базами первого и второго р-и-р-транзисторов 2 и через резисторы 4 подключены к входным клеммам 8 многопорогового логического элемента. Многопороговый дискриминатор 9 состоит из двухвходовых логических элементов И-НЕ 10, образующих однопороговые дискриминаторы. Вход 11 порогового элемента И-НЕ подключен к положительному полюсу источника питания, а выход 12 является выходом многопорогового логического элемента (источник питания на чертеже не показан) . Однопо роговый дискриминатор на элементе И-НЕ 10, один из входов которого соединен с клеммой 11, имеет порог срабатывания Т,=1, Пороги срабатывания последующих дискриминаторов возрастают на единицу по сравнению с каждым предыдущим. Количество однопороговых дискриминаторов в элеме те должно быть равно количеству весо вых резисторов 4. 35 40 45 50 55 нМногопороговый логический элемент работает следующим образом.Пусть количество входов элемента равно восьми. В этом случае он содержит четыре однопороговых дискриминатора с порогами срабатывания Т =1, Т =2, Т=З, Т=4. Если входные сигналы элемента равны логическому нулю,то все и -р-и-транзисторы 1 являютсязакрытыми, потенциалы точек соединения резисторов 5 равны напряжению источника питания. На выходе однопорогового дискриминатора с наименьшимпорогом срабатывания присутствуетуровень логического нуля. На выходе12 многопорогового логического элемента присутствует уровень логической единицы.Пусть на один иэ входов многопорогового логического элемента поступает значение переменной, равной единице, а на остальные входы - значения переменных, равные нулю. В этомслучае и -р-и-транзистор 1 и р"-рзистор 3 подключены к клемме 8, накоторую поступает единичное значение переменной, будут находиться соответственно в открытом и закрытомсостояниях. Все остальные и -р-и-транзисторы 1 закрыты, а р-и-р-транэистопоследовательно включенных открытых и-р-и и р-и-р-транзисторов 1 и 2 протекает ток, уменьшающий потенциал в точках соединения резисторов 5.Это приводит к срабатыванию дискриминатора с порогом Т =1, На входах всех остальных дискриминаторов, свя-, занных с резистивным делителем, при" сутствует высокий уровень напряжения. На выходе дискриминатора с порогом Т, устанавливается единичное значение логической функции, а на выходе 12 многопорогового логического элемента четности - нулевое.Если на клеммы 8, принадлежащие различным парам входов многопорогового логического элемента, поступают единичные значения логических переменных, то для каждой пары входов, имекщей единичное и нулевое значения входных переменных, существует цепь из последовательно включенных открытых и-р- и р-и-р-транзисторов 1 и 2. В этом случае через цепь резисторов 5 и резисторы 4, включенные в цепи1223359 ВНИИПИ Заказ 1723/58 Тираж 816 2 одпнсное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 коллекторов открытых л-р-л-транзисторов 1, протекает ток, определяемыйчислом единиц, поступивших на входымногопорогового логического элемента.Напряжения на выходах резистивного 5делителя из резисторов 5 уменьшаются,что приводит к срабатыванию дискриминаторов на элементах И-НЕ 10. Количество сработавших дискриминаторовна элементах И-НЕ 10 в данном случае 1 Оравно числу единичных значений переменных, поступивших на входы многопорогового логического элемента четности. Если на входы многопороговогологического элемента четности поступает нечетное число переменных, тосрабатывает нечетное число дискриминаторов и на выходе 12 устанавливается низкий уровень напряжения, соответствующий логическому нулю. При 20четном числе единичных входных переменных срабатывает четное число дискриминаторов и на выходе 12 устанавливается высокий уровеньнапряжения, соответствующий единичному значению логической функции е В случае, когда единичные значения переменных поступают в клеммы 8, принадлежащие одной паре входов многопорогового логического элемента, оба р-л-р-транзистора 2 данной пары входов многопорогового логического элемента закрыты, ток через35 резистор 4 отсутствует, а выходная функция элемента определяется комбинациями переменных на других входах. Например, на входы многопорогового логического элемента четности поступает три переменных, равных единице, причем две единицы поступают в клеммы 8, относящиеся к одной паре входов элемента. Следовательно, ток через резистор 4, относящийся к этой паре входов отсутствует и выходная функция многопорогового логического элемента четности равна нулю, так как ток через резисторы 5 определяется только одной па рой последовательно включенных открытых-р-л и р-л-р-транзисторов1 и 2. Формула изобретения Многопороговый логический элемент, содержащий резистивный делитель, вход которого подключен к положительному полюсу источника питания, выходы соединены с одними входами логических элементов И-НЕ, образующих многопороговый дискриминатор, второй вход каждого из которых1 кроме имеющего наименьший порог срабатывания, соединен с выходом последующего логического элемента И-НЕЭ л-р-л-транзисторы и весовые резисторы, первые выводы которых объединены, в торой вход ло гическо го элемента И-НЕ, имеющего наименьший порог срабатывания, соединен с положительным полюсом источника питания, выход логического элемента И-НЕ, имеющего наибольший порог срабатывания, является выходом устройства, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, он дополнительно содержит для каждой пары входов два резистора и два р-л-р-транзистора, коллекторы кото" рых соединены с отрицательным полюсом источника питания, эмиттер первого р-л-р-транзистора соединен с эмиттером л-р-л-транзистора, эмнттер второго р-л-р-транзистора соединенюс эмнттером второго л -р-л-транзис-. тора, базы второго и первого р-л-ртранзисторов соединены соответственно с базами первого и второго ь-р-ьтранзисторов и через первый и второй резисторы подключены к соответствующим входным клеммам многопорогового логического элемента, коллекторы первого и второго л -р-и-транзисторов каждой пары входов объединены и подключены к второму выводу весового соответствующего резистора, первые выводыкоторых подключены кпервому входулогического элементаИ-НЕ, имеющего наименьшийпорог срабатывания.