Микромощный инвертор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН ЯО,20896 4 Н 03 К 19 СР НРЫТИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г 1(2 Микром щныеое Советс 3,1,аевский ме, М,: 100, Соится к и ть исполлогичес осхем. Ц ие потре ние функ пульс зоваог ь яе ои мои 7 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1) 4005996/24-212) 10,01,86(57) Изобретение относной технике и может быно в качестве базовогоэлемента цифровых микрэобретения - уменьшенмощности и расшире нальных воэможностей инвертора путем расщепления выходных напряжений, Устройство содержит транзисторы 1 и 2 первого и второго типов проводимости соответственно, шину 3 питания, дополнительные транзисторы 4 и 5 соответственно первого и второго типов проводимости, вход 6, выходы 7 и 8, Транзисторы 4 и 5 включены по схеме Дарлингтона с транзисторами 1 и 2. Инвертор может быть изготовлен по планарной полупроводниковой технологии или тонкопленочной технологии. Геометрические размеры транзисторов 4 и 5 могут быть в 5-10 раэ меньше, чем размеры транзисторов 1 и 2, так как протекающие через них токи знаЖ чительно меньше, чем токи, протекающие через транзисторы 1 и 2. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве базового логического элемента цифровых микросхем.Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности и расширение функ. циональных воэможностей путем обеспечения расщепления выходных напряжений.На чертеже представлена электрическая принципиальная схема микро- мощного инвертора. Иикромощный инвертор содержит первый транзистор 1 первого типа проводимости, эмиттер которого соединен с общей шиной питания, второй транзистор 2 второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к шине 3 питания, первый и второй дополнительные транзисторы 4 и 5 соответственно первого и второго типов проводимости, базы которых подключены к входу б. Эмиттер первого дополнительного транзистора 4 соединен с базой первого транзистора 1, а коллектор - с коллектором второго транзистора 2 и подключен к выходу 7 Эмиттер второго дополнительного транзистора 5 соединен с базой второго транзистора 2, а его коллектор - с коллектором первого транзистора 1 и подключен к дополнительному выходу 8.Микромощный инвертор работает следующим образом.В статическом режиме работы возможны два логические состояния инвертора зависящие от величины входного уровня напряжений. При поступлении уровня "О" на вход б, транзисторы 4 и 1 находятся в закрытом состоянии, а транзисторы 5 и 2 - в открытом. Тогда на выходе 7 устройства будет высокий уровень напряжения "1", Причем по этому выходу данное состояние обеспечивается током, протекающим через транзистор 2, На выходе 8 устройства - высокий уровень напряжения "1", несколько меньший по величине, чем первый. Причем это состояние по этому выходу током не обеспечивается, так как через транзистор 5 протекает значительно меньший ток, чем через транзистор 2,При поступлении уровня "1" на вход 6, транзисторы 4 и 1 находятся в открытом состоянии, а транзисторы 5 и 2 - в закрытом. Тогда на допол - нительном выходе 8 устройства - низлингтона с транзисторами 1 и 2, т.е,45 50 55 5 10 15 20 25 30 кий уровень напряжения "0", обеспе-, ченный протеканием тока через транзистор 1, На первом выходе 7 устройства - низкий уровень напряжения "0", несколько больший (на величину напряжения эмиттер-база транзистора 1), чем предыдущий, Причем это состояние .по этому выходу током не обеспечивается, поскольку через транзистор 4 протекает ток значительно меньший, чем через транзистор 1.Таким образом, предлагаемое устройство реализует функцию расщепления выходных напряжений, которые могут обеспечиваться токами или.нет, Так, например, к выходу 7 следует подключать базу транзистора с типом проводимости, совпадающим с типомпроводимости транзисторов 1 и 4, а к выходу 8 - базу транзистора с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости транзисторов 5 и 2,В режиме переключения с одного логического состояния в другое исключена ситуация прохождения сквозного тока через открытые транзисторы 1 и 2, что уменьшает потребление энергии в режиме переключения.Предлагаемый инвертор имеет малое потребление по входу, поскольку транзисторы 4 и 5 включены по схеме Дарпо существу он управляется потенциально, К напряжению питания 7сс предъявляется требование, чтобы оно не превышало суммарную величину порогового напряжениятранзисторов 1, 2, 4 и 5 когда эти транзисторы еще работаютна экспоненциальном участке ВАХ,Предлагаемый инвертор предназначен для изготовления по планарной полупроводниковой технологии или тонкопленочной технологии. Топология изготовления транзисторов - гребенчатая. Геометрические размеры транзисторов 1 и 2 могут быть равны друг другу или отличаться при различных концентрациях легирующих примесей в полупроводнике областей баз. В то же время геометрические размеры транзисторов 4 и 5 можно сделать в 5-10 раз меньше, чем размеры транзисторов 1 и2, поскольку протекающие через нихЗаказ 2667/56 Тираж 901 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Ф о р м у л а изобретенияМикромощный инвертор, содержащий 5 вход, первый. транзистор первого типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине питания, и второй транзистор второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к 10 шине питания, а коллектор - к выходу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и расширения функциональных возможностей, в него введены первыйи второй дополнительные транзисторысоответственно первого и второго типов проводимости базы которых подключены к входу, эмиттер первого дополнительного транзистора соединен сбазой первого транзистора, а его коллектор - с коллектором второго транзистора, эмиттер второго дополнительного транзистора соединен с базойвторого транзистора, а его коллекторподключен к коллектору первого транзистора и соединен с дополнительнымвыходом,