Быстродействующий логический элемент «не-или»

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельствааявлено 29.Х 1.1969 ( 1383024/18 МПК Н 031 с 19,34 Комитет по делам изобретений и аткрыти при Совете Министров СССРОпубликовано 04.Ъ 1,1971. Бюллетень681.325.65 (088.8) а опублпковацця описания 23 Л 11.1971 ет . ф л л, ст6- . ""А т йд 1 Рч Авто Загурский зобретен и АН Латвийской СС нститут электроники и вычислительнои техн вите Й ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ НЕ - ИЛИ ЕЙСТВУЮ ЫС с присоединением заявки ЬПриоритет Устройство относится к области дискретной автоматики и вычислительной техники.Быстродействующие логические элементы НЕ - ИЛИ, содержащие входные диодцые сборки, транзисторы, бистабильные ячейки на туннельных диодах и резисторах, обращенные и накопительные диоды, известны. Однако оци мало чувствительны и относительно сложны из-за необходимости иметь два или более источника постоянного смещения разной полярности. В предлагаемом логическом элементе НЕ - ИЛИ, с целью повышения чувствительности, быстродействия и упрощения схемы, база тоанзистора соединена с выходом бистабильной ячейки, эмцттер подключен к точке соединения токозадающего резистора и обращенного диода, коллектор транзистора соединен с дополнительным туннельным диодом и диодом с накоплением заряда, а резистор бистабильцой ячейки подключен к точке соединения эмцттера транзистора, обращенного диода и токозадающего резистора.На чертеже приведена принципиальная схема элемента.Схема логического элемента содеркцг входную диодную сборку 1, бистабцльцук ячейку на туннельном диоде 2 и резисторе 8, транзистор 4, база которого соединена с выходом бистабильной ячейки, эмиттер подключец в точку соединения токоз ада ющего резистора 6 ц обращенного диода 6, включенного в цепроводящем направлении для источника смещения Е. В коллекторцую цепь транзистора включены в прямом направлении тунцельный диод 7 и диод с накоплением заряда 8, подключенныц к источнику запирающих импульсов 9.При отсутствии отрицательны.; сигналов на входах дцодцой сборки 1 туццельцый диод 2 находится в низковольтном состоянии, через резисторы 8, 6 и транзистор 4 протекает ток. Через обращенный диод 6, включенный в направлении запирацця для источника смещения Е, также протекает небольшой ток. Вольтамперная характеристика обращенного диода б выбирается таким образом, чтобы напряжение отпирания обратной ветви ее было приблизительно равно сумме падения напряжения на эмиттернобазовом переходе транзистора и падения напряжения ца переходе накопительного диода 8,Резистор 8 определяет двустабильный режим работы туцнельного диода 2.Через выходной тунцельный диод 7 ц накопительный диод 8 протекает коллекторцый ток транзистора, Базовым током транзистора при достаточно высоком коэффициенте усиления по току можно пренебречь. По 305588скольку гуппельцлый диод 7 зашутировац ца 1 сопительцым диодом 8, а источник импульсов имеет малое внутреннее сопротивлецие, папряжецие па выходе равно падепию цапряжепия ца переходе накопительного диода 8. Вольтамперцая характеристика перехода накопительного диода выбирается такой, чтобы напряжение ца выходе было бы несколько больше пикового цапрякеция туццельпого диода 7.Небольшой отрицательный потенциал ца выходе схемы может быть использован для подготовки, с целью увеличения быстродействия, различного рода усилителей и ряда других устройств,Величина тока бистабильцой схемы (резистор, диод 2) также стабилизируется за счет большой крутизны эмиттерпо-базового перехода транзистора и характеристики обращенного диода. Благодаря этим факторам достигается неизменная чувствительность, и следовательцо, цадежцая работа бистабильпой схемы.Напряжецие отпирания коллекторцо-базового перехода транзистора всегда больше, чем падение напряжения ца цакопительцом диоде, Поэтому режимы насыщения его исключаются, что обусловливает высокое быстродействие,Приходящий по входу 9 отрицательный импульс воздействует ца базу транзистора, запирая его, и ца цакопительцый диод, рассасывая накопленный в его базе заряд. Так как туццельцый диод уже был выведен за обласгь пика вольт-амперцой характеристики, а сопротивление накопительного диода прецебрежимо мало в момент рассасывания пакопптельцого заряда, то задеркка срабатывания выходцого туннельного диода 7 является в прицципе минимально возможной для гибридных схем ца туппельцы:с диодах и диодах с цакоплецисм заряда.Транзистор в схеме фактически работает как запираемый эмиттерцый повторитель, переключающий ток через обращенный диод. Примецецие обращенного диода ускоряет процесс переключения тока. Запирацие транзистора сопровождается уменьшением тока, протекающего через накопительный диод и тунцельцый диод 7. Вследствие того, что шц рццоццость транзистора несколько больше, чем задержка срабатывания туннельного диода 7, и крутизна спада коллекторцого тока практически повторяет крутизну передпего фронта 1 гмпульспого сигнала, то имеет место формирование спада отрицательного выходцого импульса.При воздействии отрицательного сигнала по одному из входов сборки или по всем ее входам тупнельцый диод 2 опрокидывается в высоковольтное состояние и запирает трацзистор, Если при этом одновременно воз 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 действует и импульсный сигнал по входу 9, то происходит срабатывание туннельного диода 7 и затем работа схемы аналогична уже ранее описаццой, Если импульсный сигпал по входу 9 отсутствует, то срабатывания туннельного диода 7 це происходит, так как оц зашуцтировац диодом 8. Транзистор запирается, причем переключается ток его через обращенный диод б. Ток коллекторцой цепи при этом становится меньше пикового тока туннельного диода 7. Накопительный диод 8 обесточивается и цакоплеццый в цем заряд быстро стекает через очень малое сопротивлецие туннельной ветви диода 7.Если теперь, при высоковольтном состоянии туннельного диода 2, приходит отрицательный импульс ца вход 9, то через диод 8 проходит лишь помеха за счет его проходцой емкости. Эта помеха легко дискримицируется туннельным диодом 7, поскольку в момент действия импульса ток, протекающий через туццельцый диод, значительно мецьше пикового.Одцовремеццо импульс по входу 9 сбрасывает туццельцый диод 2 в низковольтное состояние, Так как напряжение бистабильцой схемы строго фиксировано, благодаря стабилизации потенциала в точке подключения эмиттера транзистора 4, обращенного диода б и токозадающего резистора 5, то сброс диода 2 надежно обеспечивается в широком диапазоне изменения амплитуд импульсов и величины напряжения Е, превышающем диапазоп известных схем.Время жизци цеосцовцых носителей диодов сборки в предлагаемом логическом элементе пе играет существенной роли, так как время протекания прямого тока через цих определяется временем включения бистабильцой схемы, которое очень мало.В отличие от большинства известных, предлагаемый логический элемент может работать как с потенциальными, так и с импульсными сигналами по входам сборки.Предмет изобретен и яБыстродейс гвующий логический элемент НЕ - ИЛИ, содержащий входцую диодпую сборку, транзистор, бистабильцую ячейку ца туппельцом диоде и резисторе, обращеццый и цакоцительцый диоды, отличат 1 цийся тем, что, с целью повышения чувствительности, быстродействия и упрощения схемы, база 1 ранзпстора соединена с выходом бистабильцой ячейки,эмиттер подключен к точке соедццеция токозадающего резистора и обращенного диода, коллектор транзистора соедицец с дополнительным туннельным диодом и диодом с накоплением заряда, а резистор бистабильцой ячейки подключен к точке соединения эмиттера транзистора, обращеццого диода и токозадающего резистора.305588 Составитель Д. А. ГречинаТехред Т. П. Курилко Корректор Е, В. Исакова Редактор Е. Гончар Заказ 1967/18 Изд. М 852 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушокая наб., д. 4(5 Типография, пр. Сапунова, 2