Логический элемент на мдп-транзисторах

(5ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИСА К АВТОР. %35 довате е льский центр физсвидетельство СССР03 К 19/094, 1985.свидетельство СССР03 К 19/094, 1987(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ НА МДПТРАНЗИСТОРАХ(57) Использование: изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в МДП интегральных схемах в качестве многофункционального логического элемента. Сущность изобретения: устройство содержит четыре транзистора первого типа (6,7, 9 и 12), пять транзисторов второго ти.па (2, 3, 4, 10 и 13), две входные шины (14 и 15), четыре выходные шины(1, 5, 8 и 11), шину питания (16) и общую шину(17).1 ил,Ж1764159 5 10 20 30 40 45 50 55 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в МДП интегральных схемах в качестве многофункционального логического элемента.Известен логический элемент на МДП- транзисторах, содержащий семь транзисторов первого типа и семь транзисторов второго типа.Недостатком такого устройства является значительное число транзисторов.Известен также логический элемент на МДП-транзисторах, содержащий шесть транзисторов первого типа и пять транзисторов второго типа. Недостатком такого устройства является также значительное числОтрайзисторов, Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа логический элемент на КМДП-транзисторах, со" держащий четыре трензистора первого " типа и пять транзисторов второготипа.Недостатком известного устройства яв-,ляется увеличение количеСтва транзисторовпри необходимости получения инверсной 25 функции. сравнения Г = Х 1 Х 2+ Х 1 Х 2 вместо функции Р = Х 1 Х 2 + Х 1 Х 2 на третьей выходной шине, иными словами потребуется подключить КМДП-инвертор, содержащий один транзистор первого типа и один транзистор второго типа. Устройство теперь будетиметь уже пять транзисторов первого типаи шесть транзисторов второго типа.Целью изобретения является изменение логической функции элемента при сохранении количества транзисторов,Указанная цель достигается тем, что в логический элемент на МДП-транзисторах; содержащий четыре транзистора первого типа и пять транзисторов второго типа, истокй первого и третьего транзисторов первого типа подключены к ш:лне питания, а истоки первого и третьего транзисторов второго типа подключены к общей шине, затворы пеового и третьего транзисторов первого типа и первого и третьего транзисторов второго типа подключены к первой входной шине, затвор второго транзистора первого типа и затвор второго транзистора второго типа подключены к второй входной шине, стоки третьего, четвертого и пятого транзисторов второго типа подключены к первой выходной шине. стоки второго и третьего транзисторов первого типа подключены к второй выходной шине, сток четвертого транзистора первого типа и сток второго транзистора второго типа подключены к третьей выходной шине, сток первого транзистера первого типа и сток первого транзистора второго типа подключены к четвертой выходной шине, введены исток второго транзистора второго типа, подключенный к первой входной шине, затвор второго транзистора второго типа, подключенный к второй входной шине, исток четвертого транзистора второго типа, подключенный к второй выходной шине, затвор четвертого транзистора второго типа, подключенный к третьей выходной шине, исток четвертого транзистора первого типа, подключенный к четвертой выходной шине,исток второго транзистора первого типа, подключенный к шине питания,Сопоставительный анализ с прототи.- пом позволяет сделать вывод, что заявляемый логический элемент на МДП-транзисторах отличается тем, что в него введены исток второго транзистора второго типа подключенный к первой входной шине, затвор второго транзистора второго типа, подключенный ко второй входной шине, исток четвертого транзистора второго типа, подключенный к второй выходной шине, затвор четвертого транзистора второго типа, подключенный к третьей выходной шине,. исток четвертого транзистора первого типа, подключенный к четвертой вь 1 ходной шине, исток второго транзистора первого типа подключенный к шине питания,Таким образом, описываемое техническое решение соответствует критерию "новизна".Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявленном логическом элементе на МДП-транзисторах, и признать заявляемое техническое решение соответствующим критерию "существенные отличия".На чертеже представлена принципиальная схемалогического злелента на МДП- транзисторах.Логический элемент на МДП-транзисторах содеркит первую выходную шину 1, к которой подключены стоки третьего 2, четвертого 3 и пятого 4 транзисторов второго типа, вторую выходную шину 5, к которой подключены стоки второго 6 и третьего 7 транзисторов первого типа, исток четвертого транзистора 3 второго типа, третью выходную шину 8, к которой подключены сток четвертого 9 транзистора первого типа, затвор четвертого 3, исток пятого 4, сток второго 10 транзисторов второго типа, четвертую выходную шину 11, к которой подключены сток первого 12, исток четвертого 9 транзисторов первого типа, сток первого 13, затвор пятого 4 транзисторов второго типа, первую входную шину 14, ккоторой подключены затворы первого 12, третьего 7 транзисторов первого типа, затворы первого 13, третьего 2, исток второго 1 О транзисторов второго типа, вторую входную шину 15, к которой подключены затворы второго 6, четвертого 9 транзисторов первого типа, затвор второго 10 транзистора второго типа, шину питания 16, к которой подключены истоки первого 12, второго 6 и третьего 7 транзисторов первого типа, общую шину 17, к которой подключены йстоки первого 13 и третьего 2 транзисторов второго типа,Логический элемент работает следующим образом.На входные шины 14 и 15 подаются логические сигналы, На первой выходной шине 1 реализуется функция коньюнкции дополняющих входных логических сигналов У 1 = Х 1 Х 2. На второй выходной шине 5 реализуется функция дизьюнкции тех же сигналов У 2 = Х 1+ Х 2. На третьей выходной шине В реализуется функция сравнения УЗ - Х 1 Х 2 + Х 1 Х 2, а на четвертой выходной шине 11 - функция отрицания У 4 = Х 1.При подаче на входные шины набора 0,0 соответственно, первый 12, второй 6, третий 7, четвертый 9 транзисторы первого типа и четвертый 3, пятый 4 транзисторы второго типа открыты, а первый 13, второй 10, третий 2 транзистору второго типа закрыты, При этом на первой 1, второй 5, третьей В и четвертой 11 выходных шинах устанавливается сигнал "1",При подаче на входные шины набора 1,1 соответственно, первый 12, второй 6, третий 7, четвертый 9 транзисторы первого типа и пятый 4 транзистор второго типа закрыты, а первый 13, второй 10, третий 2, четвертый три транзисторы второго типа открыты. При этом на первой 1, второй 5, четвертой 11 выходных шинах устанавливается сигнал "0". а на третьей выходной шине устанавливается сигнал "1".При подаче на входные шины набора 0,1 соответственно, первый 12, третий 7 транзисторы первого типа и второй 10, пятый 4 транзисторы второго типа открыты, а второй 6, четвертый 9, транзисторы первого типа и первый 13, третий 2, четвертый 3 транзисторы второго типа закрыты, При этом йа первой 1 и третьей В выходных шинах устанавливается сигнал "0", а на второй 5 и четвертой 11 выходных шинах устанавливается сигнал "1",При подаче на входные шины набора 1,0 соответственно, первый 12, третий 7 транзисторы первого типаи второй 10, чет. вертый 3, пятый 4 транзисторы второго типа закрыты, а второй 6, четвертый 9 транзисторы первого типа и первый 13, третий 2 транзисторы второго типа открыты. При этом на первой 1, третьей 8, четвертой 11 выходных 5 шинах устанавливается сигнал "0", а на второй 5 выходной шине устанавливается сигнал "1".Изменение логической функции на инверсную при сохранении числа транзисто ров позволит отказаться от введения всхему - прототип инвертора и использовать предложенный логический элемент .на КМДП-транзисторах, в противном случае увеличение количества транзисторов в дис кретном исполнении понизит надежностьустройства, а в интегральном - увеличение площади кристалла уменьшит процент выхода годных ИС,20Формула изобретения Логический лемент на ЫДП-транзисторах. содержащий четыре транзистора первого типа и пять транзисторов второго типа, истоки первого, второго, третьего транзи сторов первого типа подключены к шинепитания, а истоки первого, третьего транзисторов второго типа подключены к общейшине, затворы первого, третьего транзисторов первого типа и первого, третьего тран зисторов второго типа подключены к первойвходной шине, затворы второго, четвертоготранзисторов первого типа и затвбр второготранзистора второго типа подключены квторой входной шине. стоки третьего, пято 35 го транзисторов второго типа подключены кпервой выходной шине. стоки второго,третьего транзисторов первого типа, истокчетвертого транзистора второго типа подключены к второй выходной шине, сток чет 40 вертого транзистора первого типа и истокпятого транзистора второго типа подключены к третьей выходной шине, сток первого;исток четвертого транзисторов первого типа и сток первого транзистора второго типа45 подключены к четвертой выходной шине,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения процента выхода годных интегральных схем в случае интегрального исполнения и увеличения надежности в случае50 дискретного исполнения логического элемента на МДП-транзисторах, исток второготранзистора второго типа подключен к первой .входной шине, сток четвертого транзистора второго типа подключен к первой55 выходной шине, исток второго, затвор четвертого транзисторов второго типа подключены к третьей выходной шине,.затворпятого транзистора второготипа подключенк четвертой выходной шине,