Преобразователь уровня напряжений на кмоп-транзисторах

/Оо Е ЛЬСТВУ Аскалеп тельство С К 19/094,СССР26.07.83НАПРЯЖЕство УРОВ ОРАХ тся к област ыть ис- ТТЛ схемКМОП-транможет совани ами на ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСНОМУ СВИ(57) Изобретение отнимпульсной техники ипользовано для соглас интегральными схем 8014713 зисторах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностейи повышение быстродействия, Устройство содержит два инвертора 1,2 и две-.надцать транзисторов. За счет подключения истока девятого транзистора12 к входной шине 15 и перекрестного подключения затворов и стоководиннадцатого и двенадцатого транзисторов 16 и 17 расширяется диапазон преобразуемых напряжений. Раздельное управление третьим и одиннадцатым транзисторами 6, 16 и четвертым и двенадцатым транзисторами 7,17 позволяет повысить быстродействие1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для согласования ТТЛ-схем с интегральными схемами на КМОП-транзисто 5рах.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетрасширения диапазона входных напряжений преобразуемых уровней и повыОшение быстродействия.На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя,Преобразователь уровней напряжений на КЛОП-транзисторах, содержитдва инвертора 1 и 2, включенных между общей шиной и первой шиной 3 питания, и двенадцать транзисторов, выходы первого и второго инверторов 1 и 2 подключены к затворам 20первого и второго транзисторов4 и 5 с каналами первого типа прово-.димости соответственно, входы инверторов 1 и 2 подключены к стокам третьего и четвертого транзисторов 6 и 257 с каналами первого типа проводи-мости соответственно, истоки первого, второго, третьего, четвертого,пятого и шестого транзисторов 4-9 сканалами первого типа проводимостиподключены к шине питания, стоки первого и второго транзисторов 4 и 5 .подключены к истокам седьмого и восьмого транзисторов 10 и 11 соответственно с каналами первого типа проводимости, стоки которых подключенык затворам третьего, пятого, восьмого, четвертого, шестого и седьмоготранзисторов 6,8,11,7,9 и 10 соответственно, стоки пятого и шестого транзисторов 8 и 9 подключены к затворам4седьмого и восьмого транзисторов 10.и 11 соответственно, затвор девятого12 и исток десятого 13 транзисторовподключены к второй шине 14 питания,исток певятого транзистора 12 и затвор десятого транзистора 13 с каналами второго типа проводимости подключены к входной шине 15, стоки де"вятого и десятого транзисторов 12 и13 подключены к стокам седьмого и .,восьмого транзисторов 10 и 11 соответственно, истоки одиннадцатого идвенадцатого транзисторов 16 и 17 сканалами второго типа проводимости55подключены .к общей шине. Стоки один"надцатого идвенадцатого транзисторов16 и 17 подключены к затворам двенадцатого и одиннадцатого транзисторов 17 и 16 и входам инверторов 1 и 2 соответственно,Преобразователь работает следующимобразом.В исходном состоянии напряжениена входе 15 соответствует уровню"1". Тогда транзисторы 5,7,9,13 и 16открыты, транзисторы 4,6,8,11,12 и 17закрыты по затвору, транзистор 10 закрыт по истоку, напряжение на входеинвертора 1 соответствует "0", а навходе инвертора 2 - "1",При изменении напряжения на входе15 с "1" на "0" транзистор 12 открывается, а транзистор 13 закрывается,удельная крутизна транзисторов 12 и13 выбирается значительно больше, чемкрутизна транзисторов 8 и 9, которыенеобходимы для удержания состояния"1" на затворах транзисторов 7 и 6,поэтому напряжение на затворе транзистора 6 достаточно быстро переключается в состояние "0", транзистор 6открывается, при этом транзистор 17 открывается, транзистор 16 закрывается,через время, определяемое задержкой инверторов 1 и 2, транзистор 4 открывается, а транзистор 5 закрывается, Напряжение на входе инвертора 1 удер-живается открытым транзистором 6, а на входе инвертора 2 - транзистором17,4 Работа преобразователя при измененип напряжения на его вхбде с 0на "1" происходит аналогичным образом,Подключение затвора транзистора 12 и истока транзистора 13 к шине, 4 второго источника напряжения Е 2, затвора транзистора 13 и истока транзистора 12 к входу 15 обеспечивает преобразование сигналов в широком диапазоне входных напряжений, налагая при этом лишь следующие ограничения: (1) - на низкий П 1 Ь и (2) - на высокий 111 Н уровни уходного сигнала, а именноП 1 Н СЕ 2 - 1101; (1)П 1 Н - П 1 Ь ( 2 1102, (2) где 1101, 1102 - пороговые напряжения транзисторов первого и второго типов проводимости соответственно,На шину 14 необходимо подать опорное напряжение, равноеП 1 Ь + Ц 1 НЕ (3)2Быстродействие и чувствительность преобразователя существенно увеличи1471306 шестого транзисторов с каналами первого типа проводимости подключены кпервой шине питания, стоки первогои второго транзисторов подключены кистокам седьмого и восьмого транзисторов с каналами первого типа проводимости соответственно, стоки которыхподключены к затворам третьего, пято го, восьмого и четвертого, шестого,седьмого транзисторов соответственно, стоки пятого и шестого транзисторов подключены к затворам седьмогои восьмого транзисторов соответственно, затвор девятого, и исток десятого транзисторов второго типа проводимости подключены к второй шинепитания, стоки девятого и десятоготранзисторов подключены к стокам седь мого и восьмого транзисторов соответственно, истоки одиннадцатого идвенадцатого транзисторов с каналамивторого типа проводимости подключены к общей шине, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей и поВышения быстродействия, стоки одиннадцатого и двенадцатого транзисторов подключены к затворам двенадцатого иодиннадцатого транзисторов соответственно, затвор десятого и исток девятого транзисторов подключены к входной шине. вается, если на шину 14 подается сигнал, инверсный входному сигналу нашине 15. При этом амплитуда входногосигнала, т.е, разность между входнымнапряжением высокого и низкого уровня должна превышать пороговое напряжение транзистора второго типа проводимости,Иэ выражений (2) и 3) также следует, что преобразователь сохраняетработоспособность в широком диапазоне изменений пороговых напряжений,вплоть до отрицательных значений 1102,что обеспечивает расширение его функциональных возможностей,формула изобретения Преобразователь уровня напряжений на КМОП-транзисторах, содержащий два инвертора, включенных между общей шиной и первой шиной питания, и двенадцать транзисторов, выходы первого и второго инверторов подключены к затворам первого и второго транзисторов с каналами первого типа проводимости соответственно, входы инверторов подключены к стокам третьего и четвертого транзисторов с каналами первого типа проводимости соответственно, истоки первого, второго, третьего, четвертого, пятого Составитель А,ЦехановскийРедактор Н,Яцола Техред Л.Олийнык Корректор В.Романенко Заказ 1618/56 Тираж 880 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035; Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101