Импульсный двухфазный логический элемент «и—илии—или—не»

304698 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваМ 11 К Н 03 с 17/6 аявлецо 24.11.1970 ( 140538618 м заявкиприсоединени иоритетубликова Комитет по деламизобретений и открытипри Совете клинистровСССР УДК 681.325.65(088.8) 5 Х.1971, Бюллетень ата опубликования описания 8 Х 11 вторызобретени. Ф. Мастерских Г ОУЗНАЯ овский инженерно-физический аявител ститут МПУЛЬСНЫЙ ДВУХФАЗНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМ и - ил и 1 и - ил и - н еоразом.9 высокого 1, входные Предложение относится к области вычислительной техники и предназначено для использования в качестве универсального логического элемента в цифровых вычислительных устройствах.5Известны импульсные логические элементы И - ИЛИ/И - ИЛИ - НЕ, в которых хранение информации в течение заданного интервала времени осуществляется с помощью регенеративного расширения импульсов; получе ние прямого и инверсного значений реализуемой функции обеспечивается либо путем использования двух инверторов, соединенных с помощью КС-цепочки (что приводит к снижеНию быстродействия элемента), либо путем 15 включения дополнительного транзистора с собственными логическими входными цепямц (что приводит к усложнению схемы элемента). Предложенное устройство отличается тем, 20 что база транзистора второго ицвертора оединеца с коллектором транзистора нелшгейцой обратной связи, эмиттер которого соединен с коллектором транзистора первого ицвертора, а база - с общей точкой последовательно 25 соединенных резисторов, включенных между коллектором транзистора цепи регенератнвцого расширения и источником питаш 1 я; коллектор транзистора смещения соединен с базой транзистора схемы ИЛИ, а эмиттер - с вы- ЗО ходом первого генератора тактовых имцуль. сов.Это позволяет повысить быстродействие и упростить схему элемента.Схема предложенного элемента изображена ца фцг. 1; на фиг. 2 изображены временные диаграммы тактовых импульсов.Элемент содержит входную логическую схему И - ИЛИ ца диодах 1, резисторе 2 и транзисторе 8; транзистор смещения 4, цепь регенеративного расширения ца мцогоэмцттерном транзисторе 5, транзисторе 6 и резисторе 7; два цнвертора ца транзисторах 8, 9 и резисторах 10, 11; транзистор 12 нелинецной обратной связи, резисторы 18 и 14, шину 15 источника питания Е; выходы 16 ц 17 первого и второго генераторов тактовых импульсов (ГИ, и ГИ.); входы 18, 19 и 20 схемы И; входы 21 и 22 схемы ИЛИ; прямой выход 28, инверсный выход 24; резистор 25.Тактовые импульсы (фиг. 2) имеют симметричную прямоугольную форму; при построении схем на предложенном элементе импульсы, подаваемые ца смежные элементы, сдвинуты отцосцгельцо друг друга ца полперцода, т. е, импульсы ГИ, ц ГИ . соседник элементов меняются мсстамц.Элемент работает следующим оПрц наличии ца входах 18 ц 1уровня потенциала, принятого за40 45 50 55 диоды 1 закрыты, поэтому во время действия положительпого импульса ГИ 1, закрывающего эмпттср транзистора смещения 4, от источника Ек Срез резистор 2 и коллекторпый псреход транзистора 4 течет ток в базу транзистора 3 и открывает его. Током эмцттера транзистора 8 открывается транзистор 8 и на его коллекторе устанавливается ппзкпй уровш 1 ь потенциала,Открывание транзисторов 3 и 8 вызывает протекание тока через резистор 4. При этом часть тока, протекающего через резистор 14, ответвляется в коллектор транзисторы д и затем в базу транзистора 8, а часть - в базу транзистора 12 нелинейной обратной связи, С помощью нелинейной обратной связи осуществляется регул 11 ровка вели 1 ины тока, текущего в базу транзистора 8. Чем меньше напряжение на коллекторе транзистора 8, тем большая часть тока ответвляется в базу транзистора 12 и меньшая - в базу транзистора 8, вследствие чего уменыпается степень насыщения последнего. Уменьшение глубины насыщения транзистора 8 создает условия для последующего быстрого, выключения элемента.Одновременно с открыванием транзисторов 8 и 12 происходит быстрое закрыва 1 гие транзистора 9 током коллектора транзистора 12, обеспе швающим быстрое рассасывание накопленного в базе транзистора 9 избыточного заряда, На коллекторе транзистора 9 устапавлизается высокий уровень потенциала.После окончания действия положительного импульса ГИ 1 транзистор 8 закрывается обратным током коллектора транзистора 4, но транзистор 8 остается и далее открытым благодаря действию цепи рсгенеративцого расширения, выполченной,на транзисторах 5 и 6 и резисторе 7. В момент окончания положительного импульса ГИ, начинает действовать положительный импульс ГИ закрывая один из эмиттсров транзистора 5. Поскольку другой эмиттер транзистора 5 закрыт при этом высоким уровнем потенциала на коллекторе транзистора 9, ток от источника питания Е через резистор 7 и коллекторцый переход транзистора 5 течет,в базу транзистора 6, а затем, будуш усиленным этим транзистором, - в базу транзистора 8, поддерживая его В ОТКРЫТОМ СОСТОЯНИИ,Регулирующее действие нелинейной обратной связи, осуществляемой с помощью транзистора 2, во время положительного импульса ГИ. еще более усиливается благодаря включению резистора 18 последовательно с коллектором транзистора 6. Из-за падения напряжения на этом резисторе ток в базу транзистора 8 дополнительно уменьшается и степень насыщения последнего по 1 шжается,5 10 15 20 25 30 35 Выключение элемента происходит после Окончания положительного импульса 1 И, если к этому моменту времени на одном пз ВхОдОВ схемы И Окажется низкий урОВспь потенциала. При этом транзисгор 6 быстро закрывается обратным током коллектора транзистора 5, а транзистор 8 - током через резистор 25. После этого транзистор 9 открывается током через резисторы 14, О и тралисгор 12, который работает в 1 цвсрс:1 ом режиме, Низкий уровень потенциала коллектора открытого транзистора 9 обеспечивает закрытое состояние цепи регенеративного расширения в течение всего времени, пока действует низкий уровень потенциала хотя бы на одном из входов схемы,Таким ооразом, элемент выполняет логическую функцичо И - ИЛИ и имеет выходы для получения прямого и инверсного значения реализуемой функции.Время собственного хранения выходнои ;шфор 1 ации В прсдложепцоз 1 элементе сос 111 В- ляет ровно половину периода тактовых;1 мпульсов и не зависит от внутренних парамст - ров схемы элемента.Быстродействие элемсцта имеет слаоу 1 о зависимость от величины, питающего напряжения Е, и от температуры Окрука 1 оп 1 е 11 среды благодаря действию нелинейной обратной связи.Элемент имеет нормальц ю работоспособность в логических узлах прп частоте тактовых им 11 ульсоз до 20 яг 11:1 потребляемой мощности около 30,11 вт. Нагрузочпая спосооность элемента по обоим выходам рав:1 а 6 - 8, коэффициент объединения по входу - б - 8. Предмет изобретенияИмпульсный двухфазный лог 11 ческий элемент И - ИЛИ/И - ИЛИ - НВ, содсркащпй входную диодную логическую схему и цсгь регенсративцого расширения, выполнспну 1 о на многоэмиттерном транзисторе, а такке два инвертора на транзисторах, включенных по схеме с оощим эмиттером, и транзистор нслинейной обратной связи, от.1111 аюаийся тем, что, с целью повы шения быстр одействня и упрощения схемы, база транзистора второго ипвертора соединена с коллектором тра 1 зистора нелинейной обратной связи, эмиттер которого соединен с коллектором транзистора первого инвертора, а база - с общей точкой последовательно соединенных резисторов, включенных между коллектором транзистора цепи регенеративного расширения и источником питания; коллектор транзистора смещения соединен с базой транзистора схемь 1 ИЛИ, а эмиттер - с выходом первого генератора тактовых импульсов,,Риг. 8о Офиг, 2Составитель В. Игнатущенко Редактор Б. С. Нанкина Техред Т, П. Курнлко Корректоры: Л. Корогоди М. Коробова Заказ 183411 Изд.764 Тираж 473 Подписное 11 НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5Типография, пр. Сапунова, 2