Логический элемент на переключении тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1723668 Н 03 К 19/08 ЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ие электронна"нов И.И. Микро зь, 1982, с е. Кристалл проектирона базовом 06, 1984, с. Микросхемы ове базовоО. Правила 1988, с. 100. НА ПЕРЕимпульсной им элемен Изобретение относится к импульсной технике, в частности к логическим элементам на переключении тока, и может быть использовано в сверхскоростных интегральных схемах для построения комбинационной части логических схем.В ряде случаев при построении ЭСЛ элемента, выполненного на двух уровнях переключения тока, требуется реализовать функцию Р(Х 1, Х 2, Хз) = Х 1 Х 2 Хз + Х 1 Х 2 ХЗ причем задержка переключения от любой ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградское объединенного приборостроения "Светла(56) Алексеенко А.Г., Шагуринсхемотехника М,; Радио и св115-118.Микросхемы и интегральнК 1520 ХМ 2. Исходные данные иванию заказных матричных БИматричном кристалле И 60, 73443-44, 54.Руководящий документ,интегральные матричные на осго матричного кристалла ,-2проектирования Рд бМ 194-88(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТКЛЮЧЕНИИ ТОКА(57) Изобретение относится ктехнике, в частности к логичес там на переключении тока, и может быть использовано в сверхскоростных интегральных схемах для построения комбинационной части логических схем, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей логического элемента на переключении тока путем реализации функции трех переменных. Логический элемент на переключении тока содержит пять транзисторов, резистор, два источника тока, две шины опорного напряжения, три входа, выход, девять дополнительных транзисторов и два дополнительных источника тока. Введение девяти дополнительных транзисторов, двух дополнительных источников тока и третьего входа позволяет расширить функциональные возможности логического элемента за счет реализации функции трех переменных У = Х 1 Х 2 Хз+ Х 1 Х 2 Хз при обеспечении максимального быстродействия и сохранении стабильности уровня логического нуля на выходе без использования диодного фиксатора потенциала, 1 ил. переменнои при этом должна быть минимальна.Известен метод построения функций трех переменных на одном переключаемом токе при трех ярусах его переключения 11 однако задержка сигнала, подаваемого на нижний ярус, оказывается значительно больше задержки прохождения сигнала, подаваемого на верхний ярус.Кроме того, значительное число БМК ЭСЛ-типа ориентировано на два уровня пе 1723668реключения тока, что также заставляет ограничиваться двумя уровнями.Известны элементы 2, выполненные на двух и более токовых ключах с двумя уровнями переключения тока, причем максимальная задержка таких элементов примерно равна задержке одного токового ключа.Однако в элементе, построенном данным образом, через резистор, формирующий логический перепад, может одновременно протекать О, 1, 2 и более токов токовых ключей. Для стабилизации уровня логического нуля в элемент введен параллельно резистору ограничительный диод, что, однако, не позволяет сохранять достаточно стабильный уровень логического нуля в схеме и приводит к увеличению задержки,Наиболее близким по технической сущности к предложенному является элемент 31, реализующий функцию Е(Х 1, Х 2) = Х 1 Х 2 на двух уровнях переключения тока, т.е. функцию, являющуюся частным случаем требуемой при Хз = О,Недостатком этого элемента является невозможность реализации функции Е(Х 1, Хг, Хз) = Х 1 Х 2 Хз+ Х 1 Х 2 Хз от трех переменных, каждая из которых отлична от сопэ 1,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей логического элемента на переключении тока путем реализации функции трех переменных.Поставленная цель достигается тем, что в логический элемент на переключении тока, содержащий пять транзисторов, резистор, два источника тока, две шины опорного напряжения, два входа и выход, причем первый и второй транзисторы выполнены с объединенными эмиттерами, которые подключены к первому источнику тока, коллектор первого транзистора соединен с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов, база первого транзистора соединена с эмиттером пятого транзистора и со вторым источником тока, база второго - с первой шиной опорного напряжения, база четвертого транзистора подключена ко второй шине опорного напряжения, база пятого транзистора соединена с первым входом, база. третьего транзистора соединена со вторым входом, коллектор четвертого транзистора подключен к первому выводу резистора, коллектор третьего транзистора подключен к коллектору пятого транзистора и второму выводу резистора, согласно изобретению, введены девять дополнительных транзисторов, два дополнительных источника тока, третий вход, причем эмиттеры первого и второго дополнительных транзисторов соединены с первым дополнгельн ым источником тока, коллектор первого дополнительного транзистора соединен с эмиттерами третьего, четвертого и пятого 5 дополнительных транзисторов, база первого дополнительного транзистора соединена с эмиттером шестого дополнительного транзистора и вторым дополнительным источником тока, база второго дополнитель ного транзистора - с первой шинойопорного напряжения, база третьего дополнительного транзистора - с базой седьмого дополнительного транзистора и с первым входом логического элемента, а коллектор - 15 с коллекторами пятого, восьмого дополнительных транзисторов и коллектором четвертого транзистора, база четвертого и восьмого дополнительных транзисторов соединены со второй шиной опорного напря жения, а коллектор четвертогодополнительного транзистора - с коллекторами;шестого, седьмого и девятого дополнительных транзисторов, с коллекторами второго и третьего транзисторов, эмиттеры 25 восьмого и седьмого дополнительных транзисторов соединены с коллектором второго дополнительного транзистора, а эмиттер девятого дополнительного транзистора - с коллектором первого транзистора, база пя того дополнительного транзистора соединена со вторым входом элемента, а базы шестого и девятого дополнительных транзисторов - с третьим входом элемента.Предложенный логический элемент на 35 переключении тока обладает новизной и существенными отличиями. Введение дополнительных элементов, указанных в формуле изобретения, позволяет реализовать функцию Е(Х 1, Х 2, Хз) = Х 1 Х 2 Хз + ХХ 2 Хз, причем 40 через резистор протекает одновременно неболее одного тока первого источника тока или первого дополнительного источника, и поэтому не требуется подключения ограничительного диода, а задержка практически 45 равна задержке элемента, реализующегофункцию Е(Х 1, Х 2) = Х 1 Х 2.Ни одного известного элемента, позволяющего реализовать аналогичную функцию аналогичным образом, нами не 50 обнаружено.На чертеже представлена электрическая схема логического элемента на переключении тока, реализующего функцию55 Е(Х 1, Х 2, Хз) = Х 1 Х 2 Хз + Х 1 Х 2 Хз.Логический элемент на переключении тока содержит пять транзисторов 1 - 5, резистор 6, два источника тока 7, 8, два шины 9. 10 опорного напряжения, два входа 11, 12 и1723668 12 0 рректор И.Мус едактор Т.Орловск каз 1069 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 агарина, 10 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужг Составите Техред М