Формирователь импульсов на моп-транзисторах

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1) 4 Н 03 К 19/094р,М ИСАКИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛИТВУ 9 21ЖивотовскийСолод тельство СССР 19/08, 199. ч. 1, 54, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИИ(21) 3819491/24-21 (22) 30.1.84 (46) 07.06.86. Бюл. (72) В.Б. Буй, В.М. А.М. Копытов и А.Г. (53) 631.373.4 (088 (56) Авторское свид В 820618, кл, Н 03Е 1 есФгоп 1 сз, 198 Ф 13, р. 128, 129,(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ НА МОПТРАНЗИСТОРАХ(5) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых устройствах на МОПтранзисторах в качестве формирователя командных и тактовых импульсов.Целью изобретения является повыше ние быстродействия формирователя иуменьшение его входной емкости. Длядостижения цели в формирователь введены второй транзистор 10 в четвертый каскад и пятый каскад на транзисторах 11 и 12, Формирователь содержит также первый каскад на транзисторах 1 и 2, второй каскад натранзисторах 3, 4 и 5, третий каскадна транзисторах 6 и 7, формирующийконденсатор 8, четвертый на транзисторах 9 и 10 шины: общую 13,питания 14, входную 15 и выходную16, По сравнению с базовым объектом предложенный формирователь обладает при равных токах потребления иемкостях нагрузки в 1,5 раза большим быстродействием и меньше нагружает источник входного сигнала. 1 илИзобретение относится к импульсной технике и предназначено для работы в цифровых устройствах на МОП- транзисторах в качестве формирователя командных и тактовых импульсов. 5Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и уменьшение его входной емкости.На чертеже приведена электрическая схема устройства.10Формирователь импульсов на МОП- транзисторах содержит первый каскад- простой инвертор на транзисторах 1 и 2, второй каскад на транзисторах 3-5, третий каскад на транзисторах 15 б и 7, формирующий конденсатор 8, четвертый каскад на транзисторах 9 и 10, пятый каскад на транзисторах 11 и 12, общую вину 13 шину 14 питания, входную 15 и выходную 16 шины, 20 причем истоки транзисторов 2, 5, 7, 10 и 12 соединены с.общей шиной 13, стоки транзисторов 1, 3, 6 9 и 11 соединены с шиной 14 питания, затг 25 вор транзистора 5 соединен с входной шиной 15, а его сток с затворами транзисторов 2, 4, 6, 9 и 12 и истоком транзистора 4, сток транзистора 4 соединен с истоком транзистора 3 и через Формирующий конденсатор 8 соединен с истоком транзистора 6 и стоком транзистора 7, затворы транзисторов 3, 7 и 11 соединены со стоком транзистора 2 и объединенызатвором и истоком транзистора 1, сток 35 транзистора 10 соединен с истоком транзистора 9 и выходной шиной 16, а его затвор соединен со стоком транзистора 12 и истоком транзистора 11. 40Формирователь импульсов на МОП- транзисторах работает следующим образом.В исходном состоянии на входной шине 15 присутствует сигнал с уров нем логической единицы, транзистор 5, а также транзисторы 3, 7, 1 О иоткрыты, а транзисторы 2, 6, 9 и 12 закрыты. На выходной шине присутствует сигнал с уровнем логичес кого нуля. Формирующий конденсатор 8 заряжен до напряжения источника питания.Пусть и момент 1 на входной шине 15 Формируется отрицательный перепад 55 сигнала к уровню логического нуля. Транзистор 5 начинает запираться и потенциал его стока нарастает. Соответственно на выходе первого каскада - инвертора на транзисторах 1 и 2 происходит падениепотенциала. Б момент времени 1 потенциала стока транзистора 2 становится ниже пороговых напряжений транзисторов 3, 7 и 11 и последние запираются, Одновременно включается ускоряющая положительная обратная связь, охватывающая через конденсатор 8 второй и третий каскады на транзисторах 3-7. На стоке транзистора 5 формируется нара.стающее напряжение, амплитуда которого почти в два раза превышает напряжение питания. Это напряжение вызывает более полное отпирание транзисторов 9 и 12, способствуя ускоренному заряду емкости выходной шины 16 и разряду емкости транзистора 10 и, следовательно, его эапиранию. На выходной шине устанавливается сигнал с уровнем логической единицы.Поскольку Формирующие бутстрапное напряжение второй и третий каскады в устройстве непосредственно к выходной шине не подключены, скорость нарастания этого напряжения оказывается вьипе, что способствует повышению общего быстродействия устройства, 1(роме того, здесь вплоть до момента включения цепи ускоряющей обратной связи потенциал кочденсатора 8 поддерживается равным напряжению питания, что позволяет новы- сить амплитуду потенциала стока транзистора 5 и, тем самым, повысить быстродействие устройства эа счет более полного отпирания транзистора 9.Обратное переключение Формирователя происходит следующим образом.Пусть в момент времени ф.з на входной шине формируется положительный перепад сигнала к уровню логической единицы, В предшествующем состоянии транзисторы 5, 3, 7, 11 и 10 заперты, а транзисторы 2, б, 9 и 2 открыты, На выходкой шине - сигнал логической единицы. Транзистор 5 начинает отпираться и потенциал его стока уменьшается, а потенциал стока транзистора 2 инвертора возрастает. Б момент времени 1 потенциал стока транзистора 5 достигает пороговых напряжений транзисторов 2, б, 9 и 12 и они закрываются. Нарастающий потенциал стока транзистора 2, достигнув пороговых напряжений транэисто1236604 30 35 Формула изобретения Формирователь импульсов на МОП- транзисторах, содержащий первый каскад - простой инвертор, включенный между шиной питания и общей шиной, второй каскад на трех соединенньж Составитель С. АгеевТехред И.Попович Корректор Л. Пилипенко Редактор Е. Папп Заказ 3098/58 Тираж 816 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5-Подписное Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ров 3, 7 и 11, вызывает отпирание последних. Начивается процесс заряда емкости затвора выходного транзистора 1 О через транзистор 11. Транзистор 10 открывается и разряжает 5 емкость выходной шины 16, устанавливая на ней сигнал с уровнем логического нуля.Повышение быстродействия переключения формирователя в состояние ло гического нуля на выходе происходит по двум причинам: заряд емкости затвора выходного транзистора 10 происходит через отдельный транзистор 11, размеры которого могут обеспечить 5 больший зарядный ток, и введение развязывающего пятого каскада между первым каскадом и инвертором и треть.им (выходным) каскадом позволяет повысить скорость нарастания потенциа ла стока транзистора 2, а следовательно ускорить процессы отпирания транзистора 11 и, в конечном итоге, транзистора 10.25 Что касается уменьшения входнойемкости формирования, то она обеспечивается за счет более полной развязки входной и выходной шин,По сравнению с известным предлагаемое изобретение обладает при равных токах потребления и емкостях нагрузки в 1,5 раза большим быстродействием и меньше нагружает источниквходного сигнала,последовательно по току транзисторах, у которых сток первого соединен с шиной питания, его затвор -со стоком ключевого транзистора первого каскада, затвор которого соединен с затвором второго транзистора, а исток третьего - с общей шиной,третий каскад на двух соединенныхпоследовательно по току транзисторах, у которых сток первого соединен с шиной питания, его затвор - систоком второго транзистора второгокаскада, сток которого через формирующий.конденсатор соединен с истоком этого транзистора, исток второго соединен с общей шиной, а егозатвор - со стоком ключевого транзистора первого каскада, и четвертый каскад на транзисторе, сток которого соединен с шиной питания, исток - с выходной шиной, а эатвор -с затвором второго транзистора второго каскада, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения,быстродействия и уменьшения входнойемкости, в него введены второй транзистор в четвертый каскад, у которого исток соединен с общей шиной,а сток - с выходной шиной, н пятыйкаскад на двух соединенных последовательно по току транзисторах, у которых сток первого соединен с шинойпитания, его затвор - со стоком ключевого транзистора первого каскада,исток второго - с общей шиной, егозатвор - со стоком третьего транзистора второго каскада, а сток - сзатвором второго транзистора четвертого каскада, причем затвор третьеготранзистора второго каскада соединен с входной шиной, а его сток - сзатвором второго транзистора тогоже каскада.