Логический элемент

(54) ЛОГИЧЕС (57) Изобрете технике и мож строении быс Логический эл 1,2,10, 11, ге эмиттерные и торы 15, 31 ток 7, резисторы 1 транзистор 28 ф-лы, 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР КОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Абраитис 8. Б, идр. Микропроцессорный комплект БИС высокого быстродействия К 1800. - М.; Радио и связь, 1986, с. 37,рис,2,13.2, Овчинников В. В. Дв.;унян В. ЛЧичерин Ю. Е, Проектирование быстродействующих микроэлектронных цифровыхустройств, - М.; Сов. радио, 1975. с. 45, рис.2,11,КИИ ЭЛЕМЕНТние относится к импульсной ет быть использовано при потродействующих устройств. емент содержит транзисторы нераторные транзисторы 3, 8, овторители 14. 29, 30, генераа, генераторные резисторы 5, 2, 22, 23, 24, 27, диоды 25, 26, в диодном включении. 1 з. и.10 15 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих устройств;Известны логические элементы 2), реализующие МОНТАЖНОЕ ИЛИ на коллекторном объединении входящих в независимые переключатели тока транзисторах, При этом уровни выходных сигналов таких элементов изменяются с температурой (в случае и-р-и-транзисторов они растут). Рост потенциала низкого уровня приводит к уменьшению помехозащищенности, а рост потенциала высокого уровня может приводит к насыщению переключательных транзисторов, на базы которых термонестабилизированные сигналы поданы непосредственно или через входной эмиттерный повторитель.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости путем термостабилизации выходных потенциалов, а также расширение функциональных возможностей путем введения выхода инверсной фазы.На чертеже изображена принципиальная схема логического элемента,Логический элемент содержит первый и второй транзисторы 1 и 2, эмиттеры которых соединены с коллектором первого генераторного транзистора 3, база которого является первым опорным входом 4 элемента, а его эмиттер через первый генераторный резистор 5 соединен с первой шиной 6 питания, которая через второй генераторный резистор 7 соединена с змиттером второго генераторного транзистора 8, база которого является вторым опорным входом 9 элемента, а его коллектор соединен с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов 10 и 11, коллекторы транзисторов 2 и 10 соединены и через первый резистор 12 подключены к второй шине 13 питания, которая соединена с коллекторами транзисторов 1 и 11 и первого эмиттерного повторителя 14, база которого соединена с коллектором транзистора 2, а его змиттер через первый источник 15 тока соединен с третьей шиной 16 и является первым выходом 17 элемента, базы транзисторов 1, 2, 10 и 11 являются соответственно первым. вторым, третьим и четвертым входами 18, 19, 20 и 21 элемента, Дополнительно в логическом элементе шина 13 соединена с коллекторами транзисторов 1 и 11 соответственно через второй и третий резисторы 22 и 23, коллекторы транзисторов 1 и 2 соединены через последовательно включенные четвертый резистор 24 и первый диод 25, к аноду и катоду которого подключены соответственно катод и анод второго диода 26. коллекторы транзисторов 10 и 11 соединены через последовательно включенные пятый резистор 27 и пятый транзистор 28 в диодном включении, база которого соединена с коллектором транзистора 11,Кроме того, в логический элемент дополнительно введены второй и третий эмиттерные повторители 29 и 30, коллекторы которых соединены с шиной 13, из базы соединены с коллекторами соответственно транзисторов 1 и 11, а их эмиттеры обьединены, через второй источник 31 тока подключены к четвертой шине 32 и являются вторым выходом 33 элемента.Транзистор 28 в диодном включении функционально работает аналогично диоду,поэтому ссылки на него будут делаться какна диод,Логический элемент по и. 1 формулыработает следующим образом,Пусть все транзисторы п-р-п-типа, Нашины 6 и 16 подаются низкий, а на шину 13 высокий потенциалы питания, сопротивления резисторов 5 и 7 равны, сопротивления резистров 12, 22, 23, 24 и 27 также равны, Соотношение сопротивлений между резисторами этих групп определяется выбранным способом термокомпенсации и для способа, описанного в 13, сопротивление резистора 5 должно в 1,5 раза превышать сопротивление резистора 12, На транзисторах 3 и 8 и резисторах 5 и 7 собраны генераторы тока, на входы 4 и 9 которых подаются опорные потенциалы, Входы 18, 19 и 20, 21 являются входами соответственно первого и второго сигналов. В каждой паре один из входов может быть опорным, Термокомпенсация осуществляется двумя цепями; в первую входят диоды 25, 26 и резистор 24, во вторую - резистор 27 и диод 28.. Пусть на входы 19 и 20 поданы опорные потенциалы, равные серединам логических перепадов соответственно на входах 18 и 21. При работе устройства не допускается одновременная подача низких потенциалов на входы 18 и 21. Несмотря на это ограничение, описываемое техническое решение пригодно для построения мультиплексоров и О-защелок (Оассп) на его основе.Предположим, что на вход 21 подан высокий потенциал входного сигнала, Тогда диод 28 оказывается заведомо закрытым низким потенциалом на коллекторе транзистора 11, а транзистор 10 также будет закрыт высоким потенциалом на его эмиттере, В этом случае переключатель тока на транзисторах 10 и 11 не оказывает никакого влияния на переключатель тока на транзисторах 1 и 2, в котором термостабилизация достигается за счет протекания то1732460 та, а его эмиттер через первый генераторный резистор соединен с первой шиной питания, которая через второй генераторный резистор соединена с эмиттером второго генераторного транзистора, база которого является вторым опорным входом элемента, а его коллектор соединен с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов, коллекторы второго и третьего транзисторов сое; динены и через первый резистор подключены к второй шине питания, которая соединена с коллекторами первого и четвертого транзисторов и первого эмиттерного повторителя, база которого соединена с коллектором второго транзистора, аего эмиттер через первый источник тока соединен с третьей шиной и является первым выходом элемента. базы с первого по четвертый транзисторов являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости элемента путем термостабилизации выходных уровней, вторая шина питания соединена с коллекторами первого и четвертого транзисторов соответственно через второй и третий резисторы, коллекторы первого и второго транзисторов соединены через последовательно включенные четвертый резистор и первый диод. к аноду и катоду которого подключены соответственно катод и анод второго диода, коллекторы третьего и четвертого транзисторов соединены через последовательно включенные пятый резистор и пятый транзистор в диодном включении, база которого соединена с коллектором четвертого транзистора.2,Элементпо п.1, отл ича ющийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем введения выхода инверсной фазы, в элемент дополнительно введены второй и третий эмиттерные повторители, коллекторы которых соединены с второй шиной питания, их базы соединены с коллекторами соответственно второго и четвертого транзисторов, а их эмиттеры через второй источник тока подключены к четвертой шине питания и являются вторым выходом элемента. ка через диоды 25 или 26 в зависимости от поданного на вход 18 потенциала. Если же на входы 18 и 21 поданы соответственно высокий и низкий потенциалы, то термостабилизация осуществляется за счет протекания тока через вторую цепь. При этом первая цепь термостабилизации будет закрыта, так как разность потенциалов между коллекторами транзисторов 1 и 2 будет недостаточной для открывания диода.Логический элемент по и, 2 формулы отличается наличием выхода инверсной фазы, Работает он следующим образом: пусть выполнены те же допущения, что и для устройства по и, 1, Инверсный выходной сигнал снимается с объединенных эмиттеров повторителей 29 и 30. Поскольку на один из входов 18 и 21 всегда подан высокий потенциал, база соответствующего этому входу 10 15 20 25 30 35 40 повторителя находится в низком уровне, Поэтому, если на другой вход подан низкий потенциал, то на выходе 32 будет высокий потенциал выходного, сигнала и база-эмиттерный переход упомянутого повторителя окажется закрыт, Если же на оба входа 18 и 21 будут поданы высокие потенциалы, то, как отмечалось, вторая цепь термокомпенсации будет закрыта, а стабилизация выходных уровней будет осуществляться за счет протекания тока через первую цепь. При этом, поскольку часть тока коллектора 1 будет отбираться первой цепью термокомпенсации, потенциал на базе повторителя 30 будет ниже, чем на базе повторителя 29, поэтому база-эмиттерный переход повторителя 30 окажется закрыт и последний не будеъ оказывать влияния на выходной. потенциал.Особенностью работы логического элемечта является поочередность протекания тока через цепи термокомпенсации, причем отключенная цепь может запираться как закрывающим напряжением, так и недостаточным открывающим,Формула изобретения1. Логический элемент, содержащий первый и второй транзисторы, эмиттеры которых соединены с коллектором первого генераторного транзистора, база которого является первым опорным входом элемен 45 50 Составитель И, ЩетининТехред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец Редактор С, Пекарь Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1589 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5