Эмиттерно-связанный элемент

(51)5 Н 03 К 19/086 ров езмененала. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТПРИ ГКНТ СССР(56) Алексенко А,Г , Нагурин И.И. Микросхемотехника. - М.; Радио и связь, 1982, с.71, рис.2.19 а.Абрайтис В.-Б.Б. и др. Микропроцессорный комплект. БИС высокого быстродействия К 1800. - М.: Радио и связь, 1986, с.33, рис,2.4. (54) ЭМИТТЕРНО-СВЯЗАННЫЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть исполь Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при цостроении микросхем ЭСЛ-типа.Цель изобретения - повьппение быстродействия эмиттерно-связанного элемента на высоких частотах повторения сигнала при той же потребляемой мошности за счет возможности уменьшения выходного логического перепада, которая реализуется из-за значительного уменьшения зависимости изменений тока, задаваемого генератором тока, от и ия напряжений входного сигНа чертеже приведена электрическа принципиальная схема эмиттерно-связанного элемента. зовано при построении микросхем ЭСЛтипа. Цель изобретения - повьппениебыстродействия. Эмиттерно-связанныйэлемент содержит четыре транзистора,четыре резистора и диод. Введениечетвертого транзистора, четвертогорезистора и диода позволяет повысить быстродействие эмиттерно-связанного логического элемента на высокихчастотах повторения входного сигналаза счет возможности уменьшения выходного логического перепада путем значительного уменьшения зависимости изменения тока, задаваемого генераторомтока, от изменения напряжений входного сигнала. 1 ил . Эмиттерно-связанный элемент содержит первый 1 и второй 2 резисторы, каждый из которых подключен первым выводом к шине 3 питания, первыи 4 и второй 5 транзисторы, эмиттеры которых объединены, второй вывод резистора 1 соединен с коллектором транзистора 4 и первым выходом 6 эл мента, второй вывод резистора 2 соединен с коллектором транзистора 5 и вторым выходом 7 элемента, третий транзистор 8, эмиттеркоторого чере третий резистор 9 соединен с обшей шиной 1 О, база транзистора 8 подклю чена к первой нине 11 опорного напр жения, база транзистора 5 подключен к второй шине 12 опорного напряжениябаза транзистора 4 подключена к входу 13 элементапервый вывод четвертого резистора 14 и анод диода 15 подключены к объединенным эмиттерам транзисторов 4 и. 5, второй вывод резистора 14 соединен с базой четвертого транзистора 16, коллектор которого соединен с катодом диода 15, а эмиттер транзистора 16 подключен к коллекто ру транзистора 8.Эмнттерно-связанный элемент работает следующим .образом,При подаче, на вход 13 элемента напряжейия входного сигнала низкого 15 уровня (уровня логического "0") ток в базу транзистора 4 не течет - транзистор 4 закрыт, транзистор 5 Открыт за счет управления гоком от источника опорного напряжения, а ток 20 от шины 3 питания к общей шине 10 через резистор 2, открытый транзистор 5, резистор 14, диод 15 и транзистор 16 определяется генератором тока, выполненным на резисторе 9 и транзисто ре 8, который управляется от источника опорного напряжения. Напряжение на коллекторе транзистора 4 и выходе 6 элемента повышено на величину логического перепада (это напряжение выходного сигнала высокого уровня уровня логической "1"), напряжение на коллекторе транзистора 5 и выходе 7 элемента понижено на величину ло- ГическОГО перепада (это напряжение Вы ходного сигнала низкого уровня - уров- НЯ ЛОГИ 1 РСКОГО 0 )При подаче на вход 13 элемента напряжения входного сигнала высокого 40 уровня (уровня логической "1") ток вбазу транзнстора 5 от источника опорного напряжения не течет - транзистор5 закрыт от входа 13 ток течет вбазу транзистора 4 транзистор 4 открыт, а ток от шины 3 питания к общей шине 10 через резистор 1, открытый транзистор 4, резистор 14, диод15 и транзистор 16 определяется генератором тока, выполненным на резисторе 9 и транзисторе 8. Напряжение на коллекторе транзистора 4 и выходе 6элемента понижено на величину логического перепада (это напряжение выходного сигнала низкогоуровня -уровня логичес 55 кого "О"), напряжение на коллекторе транзистора 5 и выходе 7 элемента повышено на величину логического пере.пада .(это напряжение выходного сигнала высокого уровня - уровня логической "1") .Каскад на транзисторе 16, резисторе 14 и диоде 15 постоянно поддерживает режим транзистора 16 на границе активного режима и режима насыщения. При этом при изменении напряжения входного сигнала на входе 13 от напряжения, равного напряжению источника опорного напряжения, до напряжения более высокого значения (и наоборот) происходит такое же изменение напряжения на объединенных эмиттерах, а изменение напряжения на коллекторе транзистора 8 уменьшается за счет работы каскада на транзисторе 16, Это позволяет уменьшить изменения тока Генератора тока на транзисторе 8,Так как каскад на транзисторе 16, резисторе 14 и диоде 15, включенный последовательно между коллектором транзистора 8 генератора тока и объединенными эмиттерами транзисторов 4 и 5, все время поддерживает режимтранзистора 16 на границе насыщения то диЯузионная емкость прямосмещенного р-и перехода база-эмиттер транзистора 16 достаточно велика (ввиду значительного объемного заряда неосновных носителей в цепи транзистора 16) - настолько, что постоянная времени цепи последовательно включенньк резистора 14 и вышеупомянутой емкости имеет значительную величину, СоОтветственно и быстродействие каскада на вновь введенньк элементах достаточно низкое. Поэтому для изменений напряжения входного сигнала с достаточно высокой частотой повторения, период следования которой менее постоянной вггемени вновь введенной цепи резистора 14 и емкости база-эмиттер транзистора 16, эти изменения напряжения входного. сигнала повторяются на Объединенньк эмиттерах транзисторов 4 и 5,но срабатываются со значительным ослаблением вновь введенным каскадом на коллекторе транзистора 8 генератора тока, что позволяет генератору тока значительно уменьшить зависимость генерируемого им тока от изменений входного сигнала, А это, в свою очередьпозволяет повысить быстродействие эмиттерно-связанного элемента при той же потребляемой мощности путем уменьшения выходньк логических перепадов за сггет уменьшения величинСоставитель А.Яно Техред Л.Сердюков орректор И.Эрдейи Редактор Н.Тупиц тираж 456ого комитета по изобр35, Иосква, Ж, Рауш Заказ 443ВНИИПИ Государствен113 Подписное тениям и открытиям при ГКНТ СССР ская наб., д, 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 5 162998 сопротивлений нагрузочных резисторов 1 и 2. Формула изобр етения5 Эмиттерно-связанный элемент, содержащий первый и второй резисторы, первые выводы которых подключены к шине питания, первый и второй транзисторы, эмиттеры которых объединены, второй вывод первого резистора соединен с коллектором первого транзистора и первым выходом элемента, второй вывод второго резистора соединен с коллекторомвторого транзистора и вторым выходом элемента, третий транзистор, эмиттер которого чеоез тоетий резистор соединен с общей шиной,5 6база третьего транзистора подключенак первой шине опорного напря ения,база второго транзистора подключенак второй шине опорного напряжения, база первого транзистора подключенак входу элемента, о т л и ч а ю щ и йс я ,тем, что, с целью повышениябыстродействия, введены четвертыйтранзистор, диод и четвертый резистор,причем первый вывод четвертого резистора и анод диода подключены к эмиттеру первого транзистора, второй вывод четвертого резистора соединен сбазой четвертого транзистора, коллектор которого соединен с катодомдиода, а эмиттер четвертого транзистора подключен к коллектору третьеготранзистора.