Устройство преобразования уровней логических сигналов на кмоп-транзисторах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК о ц 53 А 1 П 5 Н 03 К 19/01 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР енинградское научно-проиъединение "Электронмащ Г. Каминскийликобритания, Патент Ь 23 К 19/094, 1987.торское свидетельство СС9273, кл. Н 03 К 19/08, 198 СТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕЙ ЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ НА -ТРАНЗИСТОРАХрименение; устройство относится к ьсной технике и может быть использодля преобразования ТТЛ-уровней в -уровни логических сигналов. Сущизобретения:преобразователь содери-канальный транзистор (2) и льный транзистор (3), инвертор (1) и нсатор (4), 1 ил.(54) У УРОВ КМОП (57) П импул вано КМОП ность жит р-кана кондеУстройство относится к импульсной технике и может быть использовано для преобразованияя ТТЛ-уровней в КМОП-уровни логических сигналов,В КОМП ИС работающих совместно с ТТЛ-схемами возникают задачи согласования выходного напряжения ТТЛ уровней (минимальный высокий уровень + 2,4 В и максимальный низкий уровень + 0,4 В) с КМОП логическими сигналами, где уровень логической единицы совпадает с уровнем питания, Если при этом уровень питания КМОП-схемы превышает 2,4 В на величину порогов МОП-транзисторов, то в КМОП-схеме возникают статические токи, приводящие к неоправданным потерям мощности. Согласующие устройства на КМОП-транзисторах получили широкое распространение, Однако в указанных схемах - аналогах статические токи полностью не устраняются,В качестве прототипа выбрана схема, содержащая инвертор, два и-канальных транзистора, двунаправленный управляемый ключ и Д-триггер,Недостатком указанной схемы, как и в названных выше аналогах является наличие статических токов.Цель изобретения - снижение потребляемой мощности за счет исключения статических токов.УПоставленная цель достигается тем, что устройство преобразования уровней логических сигналов на КМОП-транзисторах, содержащее инвертор, и-канальный транзистор, типы входного и выходного сигналов, типы источника питания, причем затвор и-канального транзистора соединен с шиной входного сигнала, исток с общей шиной, сток со входом инвертора, выход инвертора с шиной выходного. сигнала, дополнительно содержит р-канальный транзистор и конденсатор, причем сток рканального транзистора соединен со стоком и-канального транзистора, исток соединен с шиной источника питания, затвор с шиной выходного сигнала, а конденсатор включен между шинами входного и выходного сигналов. Дополнительные транзисторы и конденсаторы, а также связи между ними и транзисторами ограничительной части, описанные выше, не встречаются в известных авторам схемах аналогичного назначения, но в то же время в совокупности они обеспечивают выполнение функций известных устройств преобразования уровней логических сигналов с меньшим потреблением мощности (за счет исключения статических токов). Таким образом перечисленные признаки являются новыми и существенными,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства преоб раэования уровней логических сигналов наКМОП-транзисторах.Схема содержит и-канальный транзистор 2, вход которого соединен с шиной входного сигнала 5, исток с общей шиной 8, 10 сток со входом инвертора 1, выход инвертора 1 соединен с шиной выходного сигнала 6, р-канальный транзистор 7, сток со стоком и-канального транзистора 2, затвор с шиной выходного сигнала 6, конденсатор 4, вклю ченный между шинами входного и выходного сигналов.Устройство работает следующим образом.В начальном состоянии на входной ши не 5 действует сигнал высокого уровня, приэтом и-канальный транзистор 2 открыт, на входе иивертора 1 действует потенциал общей шины, на выходе инвертора потенциал источника питания Еи, при этом р-каналь ный транзистор 3 закрыт.Таким образом статический ток отсутствует, На входную шину 5 подают сигнал низкого уровня, и-канальный транзистор 2 закрывается, перепад напряжения через 30 конденсатор 4 передается на шину выходного сигнала 6, потенциал которой становится близок к уровню Епит - 2,5 В, в результате чего р-канальный транзистор 3 открывается, на вход инвертора 1 поступаст 35 потенциал источника питания, и-канальныйтранзистор инвертора открывается, на выходе 6 инвертора 1 потенциал понижается, еще больше открывая транзистор 3, таким образом на шине выходного сигнала 6 уста навливается потенциал общей шины,Статический ток полностью отсутствует,таким образом, устройство потребляет ток лишь в момент переключения входного сигнала.45 Формула изобретенияУстройство преобразования уровнейлогических сигналов на КМОП-транзисторах, содержащее инвертор, п-канальный транзистор, шины входного и выходного 50 сигналов, шины источника питания, затвори-канального транзистора соединен с шиной входного сигнала, исток - с общей шЬ- ной, сток - с входом инвертора, выхсд инвертора соединен с шиной выходного 55 сигнала, отличающееся тем,что,сцелью снижения потребляемой мощности, в него введены р-канальный транзистор и конденсатор, причем сток р-канального транзистора соединен со стоком и-канального транзистора. исток соединен с шиной1775853 Составитель М. КаминскийТехред М.Моргентал Корректор С. Пекарь Редактор Заказ 4041 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 источника питания, затвор соединен с ши- включен мех д еинами входного и выходной выходного сигнала, а конденсатор ного сигналов