Преобразователь уровней сигналов на мдп-транзисторах

(57) Изоб ной техн в цифров честве и жения пр сится к импульс ыть использован ых схемах в кая уровня напряэлементов, наретени ке и м х инте еобраз сопря от ал ени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ПРЕОБРАЗОВИЛОВ НА МДП-ТРАНЗ пример, ТТЛ- и КМДП-логики, Цельизобретения - повышение надежностив работе преобразователя уровнейсигналов при расширении диапазонавходных воздействий и разброса параметров компонентов, Для этого в преобразователь уровней сигналов, содержащий транзисторы 1-6 и дополняю- .щие транзисторы 9 и 10, дополнительно введены транзисторы 7,8,11 и 12,Повышение надежности благодаря завершенности регенеративного процессапереключения достигается путем использования цепочек транзисторов 15 и7,5 (а также 2,6 и 8,6) с различнойпроводимостью, причем переключениетранзисторов 1 и 2 происходит с задержкой относительно изменения потенциалов на выходных клеммах преобразователя. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых импульсных схемах на МДП- транзисторах в качестве преобразователя уровня напряжения сигнала, например, при сокращении ТТЛ- и КМДП-ло гических элементовЦелью изобретения является повыше" ние надежности работы устройства эа 1 О счет введения двух транзисторов одного типа проводимости и двух дополяющих транзисторов.Благодаря использованию цепочек транзисторов, обладающих разлицной 15 роводимостью, и осуществлению перелюцения проводящих цепей с задержкой тносительно изменения потенциалов выходных узлов устройства достигаетя завершенность регенеративного 20 1 роцесса переклюцения устройства сормированием высокого значения выходного напряжения КМДП-уровня в широком диапазоне входных напряжений и при значительном допустимом разбро Се технологических параметров МДП 1 ранзисторов. На чертеже представлена принципи,альная схема преобразователя уровнейигналов на МДП-транзисторахПреобразователь уровней сигналоводержит восемь транзисторов 1-8 иетыре дополняющих транзистора 9-12. стоки дополняющих транзисторов 9-12 годключены к общей шине 13, Истоки первого 1, второго 2, седьмого 7 и восьмого 8 транзисторов подключены к шине 14 питания. Затворы первого 9 и второго 10 .дополняющих транэисто: ров подключены к входным шинам 15 и 16.Пятый 5 и седьмой 7, а также шестой 6 и восьмой 8 транзисторы соединены последовательно и совместно с первым 9 и вторым 10 дополняющими транзисторами и образуют схему КМДП- триггера, причем затворы последовательно соединенных транзисторов подключены соответственно к противоположным узлам 17 и 18 указанного триггера.Третьи 3 и 11 и цетвертые 4 и 12 транзисторы попарно включены по схеме КМДП-инверторов, входы которых подключены к соответствующим узлам 17 и 18 триггера, а узлы 19 и 20 соединены перекрестно с затворами соответственно второго 2 и первого 1 транзисторов, Клеммы 21 и 22 пита ния указанных КМДП-инверторов соединены со стоками первого 1 и второго 2 транзисторов соответственно, а также с точками соединения пятого 5 и седьмого 7, шестого 6 и восьмого 8 транзисторов соответственно.Преобразователь работает следующим образом.На шину 14 питания относительнс общей шины 13 подается положительное напряжение КМДП-уровня, например 9 В. На входные шины 15 и 16 в противофазе подаются сигналы, которые требуется преобразовать по величине напряжения верхнего уровня, например сигналы от ТТЛ-логической схемы, т.е, соответственно величиной 2,4 и 0,4 В, также относительно общей шины 13. Выходные сигналы снимаются с узлов 17 и 18 триггера, или в дополнительном коде с выходов 19 и 20 КМДП-инверторов.В исходном состоянии узлы 17 и 20 имеют высокий потенциал, а узлы 18 и 19 - низкий. Соответственно открыты пятый 5, седьмой 7, а также второй 2 и четвертый 4 транзисторы,Входного напрякения, подаваемого на входную шину 15, достаточно для отпускания первого 9 дополняющего транзистора. Второй 10 дополняющий транзистор при этом надежно заперт. Потенциал узла 17 начинает уменьшаться, цто ведет в дальнейшем к отпира" нию третьего 3, шестого 6 и восьмого 8 транзисторов. Поскольку второй 2 транзистор на этом этапе хорошо открыт, отпирание шестого 6 транзистора к повышению потенциала узла 18, Далее четвертый 4 транзистор закрывается, а четвертый дополняющий 12 транзистор отпирается, Также происходит изменение состояния проводимости третьих транзисторов 3 и 11, и как следствие - закрывание второго транзистора 2 и отпирание первого 1 транзистора. Таким образом осуществляется регенеративный процесс переключения транзисторов и изменения потенциалов узлов схемы устройства,При этом обеспецивается надежность переключения в широком диапазоне напряжений входных сигналов и при знацительных допусках на технологический разброс параметров МДП-транзисторов, Так проводимость седьмого 7Преобразователь уровней сигналов на МДП-транзисторах, содержащий первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой транзисторы, а также Составитель В.1 ементуев Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор С.ШекмарЗаказ 173 Тираж б 49 . 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 15382и восьмого 8 транзисторов выбираетсяминимальной, исходя только из условия компенсации токов утечек узловтриггера. Поэтому токи через этитранзисторы не оказывают противодействующего влияния на разряд узла 17до низкого потенциала. В целях сохранения высокой скорости переключения формирование высокого уровня на 10пряжения в узле 18 происходит токомчерез транзисторы 2 и 6 (или 1 и 7для узла 17), имеющий большую проводимость. Задержка переключения второго 2 или первого 1 транзисторов,осуществляемая благодаря налициюинверторов на третьих 3, 11 или цетвертых 4, 12 транзисторах, обеспецивает завершенность регенеративногопроцесса переключения и Формирование 2 лв узле 18 высокого напряжения, близкого к напряжению на шине 14 питания,Реакция транзисторов 1 и 2 происходит позже, чем изменяются потенциалы в узлах 17 и 18 и блокировки процесса переключения не происходит,Технологический разброс параметров МДП-транзисторов или изменениетаких параметров во времени не ведетк нарушению функционирования устройства. По сравнению с известным устройством предлагаемый преобразователь требует меньших аппаратурныхзатрат, что ведет к повышению надежности,35формула изобретения 4 б 6первый и втсрой дополняющие транзисторы, истоки которых подключены к общей шине, а затворы - к входным шинам, сток первого дополняющего транзистора соединен со стоком пятого и затворами третьего и шестого транзисторов, а сток второго дополняющего транзистора соединен со стоком шестого и затворами четвертого и пятого транзисторов, первый и третий, второй и четвертый транзисторы включены попарно последовательно, а истоки первого и второго транзисторов подключены к шине питания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены седьмой и восьмой транзисторы, истоки которых подключены к шине питания, и третий и четвертый дополняющие транзисторы истоки которых подключены к общей шине, сток седьмого транзистора соединен с истоком пятого транзистора и с точкой соединения первого и третьего транзисторов, сток восьмого транзистора соединен с истоком шестого транзистора и с точкой соединения второго и четвертого транзисторов, затвор седьмого транзистора соединен с затворами пятого и четвертого дополняющего транзисторов, а затвор восьмого - с затворами шестого и третьего дополняющего транзисторов, свободный вывод третьего транзистора подключен к стоку третьего дополняющего транзистора и к затвору второго транзистора, а свободный вывод четвертого транзистора подклюцен к стоку четвертого дополняющего транзистора и к затвору первого транзистора.