Формальный нейрон

375792 ОПИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетскиз Сониалнстическиз РеспублииК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-М, Кл. Н 031 с 19/08 Заявлено 20.Ч 11.1971 ( 1685914/26-9)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 23,11.1973. Бюллетень16Дата опубликования описания 16,Ч,1973 Комитет по делам изобретений и открытий пон Совете Министров СССРУДК 681.325(088.8) Авторизобретения С. О. Мкртчян Заявитель ФОРМАЛЬНЫЙ НЕЙРОН Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в логических устройствах автоматики и вычислительной техники.Известны устройства для реализации логической функции эквивалентности и неэквивалентности, содержащие входные переключатели тока, элемент ИЛИ на переключателетока и выходной переключатель тока с эмиттерными повторителями на выходе.Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия устройства.Цель достигается тем, что в устройстве входные переключатели тока содержат многоэмиттерный транзистор, коллектор которого соединен с коллекторами информационных транзисторов переключателя тока элемента ИЛИ и с базой первого транзистора выходного переключателя тока, а коллекторы информационных транзисторов входных переключателей тока подключены к коллектору опорного транзистора переключателя тока элемента ИЛИ и к базе второго транзистора выходного переключателя тока, причем выходы эмиттерных повторителей через диоды, включенные в прямом направлении, соединены с базами соогветствующих транзисторов выходного переключателя тока.На фиг, 1 изображена предлагаемая схема формального нейрона (ФН) на переключателях тока, реализующая логическую функцшо эквивалентности Р=ХХг,., ХРХ,Хг Хпо прямому выходу и функцию неэквивалентности Р= (ХтЪХг 1, , ЬХ) (Х,ЪХг 1),., 1 Х) но 5 инверсному выходу.Как видно из фиг. 1, ФН содержит входныепереключатели тока, образованные информационными транзисторами 1 ь 1 1 и опорным многоэммитерным транзистором 1, н эле мент ИЛИ на переключателе тока, состоящем из информационных транзисторов 1 г, 1 а+з, 1 га+г. Схема содержит также выходной переключатель тока на транзисторах 2 и ), с коллекторов которых через эмиттерные повто рители 4 и 5 снимаются прямые и инверсныевыходные сигналы (Р и 1. Переключатели тока, образованные транзисторами 1 ь 1 г 1+ь соответствуют положительным входам порогового элемента Ф 1-1 (фиг, 2), а переклю чатель тока, образованный транзисторами1+г, 1,+;, 1 г+г, соответствует отрицательному входу порогового элемента ФН. На фиг. 2 показано функциональное изобра жение ФН, реализующего функцию эквивалентности (неэквивалентности) . Транзисторы 1+г, 1 и+з 1 г+т на фиг, 1 соответствуют входам элемента ИЛИ на фиг, 2.Устройство работает следующим образом.30 При отсутствии входных сигналов, т. е. при х ==хг=Х=О, транзисторы 1 ь 1 г 1 п заперты, и транзистор 1+ открыт по всем эмнттер ным переходам; транзисторы 1 пг, 1 и+3 ", 1 гд+1 заперты, а транзистор 1 + открыт по всем эмиттерным переходам; транзисторы 1 +г, 1+з 1 г,+ заперты, а транзистор 1 г,+г открыт. Пой,".кольку %г, (где Яь Лг - сопротивления резисторов 6 и 7) то токи, протекающие через резисторы 8 и 9 одинаковы, Так как Р)Рз, то Ув,)У,. Следовательно, если Рз, Р - сопротивления резисторов 8 и 9, транзистор 2 открыт, а транзистор 3 закрыт. Вследствие этого на прямом выходе (Р) элемента имеем высокий уровень потенциала (логическая 1), а на инверсном выходе (Р) имеем низкий уровень потенциала.Если сигналы присутствуют на всех входах схемы, т. е. Х=Хг=Х= 1, то транзисторы 1 ь 1 г 1 открыты, а транзистор 1+ закрыт по всем эмиттерам, транзисторы 1 +г, 1+з, ", 1 г+ открыты, а 1 г+г закрыт, Снова токи, протекающие через резисторы 8 и 9 равны, и по. этому транзистор 3 закрыт, а 2 открыт, и на прямом выходе схемы имеем высокий потенциал.Во всех остальных случаях комбинаций входных сигналов транзистор 3 открыт, а 2 закрыт, т. е. на прямом выходе схемы имеем низкий уровень потенциала (логический О).Диоды 10 и 11 служат для предотвращения насыщения (прямого смещения коллекторного перехода) транзисторов 2 и 3. В предлагаемой схеме насыщение транзисторов входных пере. ключателей предотвращается при помощи диодов 12 и 13, подключенных между коллек. торами этих транзисторов и выходами схемы, Рассмотрим пример. Пусть Х=1, Хг=Хз=, Х=О. Тогда через резистор 8 протекает ток, равный (2 - 1) 1(1, - ток, идущий через ре 20 25 Зо 35 40 зистор 6), При больших и этот ток может быть достаточно большим и потенциал в точ. ке б сильно снижается. В результате, коллек. торные переходы транзисторов 1+и 1+г, 1 г + могут оказаться смещенными в прямом направлении, что приводит к насыщению этих транзисторов, увеличению времени их выключения, следовательно и снижению быстродействия схемы в целом. Диоды 12 и 13 позволяют фиксировать потенциалы на коллекторах входных транзисторов на уровне Ук -- У, -- У., (где У, - выходной высокий уровень потенциала, 0 - падение напряжения на диоде), тем самым предотвращая насыщение этих транзисторов. Предмет изобретения Формальный нейрон для реализации логической функции эквивалентности и неэквивалентности, содержащий входные переключатели тока, элемент ИЛИ на переключателях тока и выходной переключатель тока с эмиттерными повторителями на выходе, отличаю- и(ийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, в нем входные переключатели тока содержат опорный многоэмиттерный транзистор, коллектор которого соединен с коллекторами информационных транзисторов переключателя тока элемента ИЛИ и с базой первого транзистора выходного переключателя тока, а коллекторы информационных транзисторов входных переключателей тока подключены к коллектору опорного транзистора переключателя тока элемента ИЛИ и к базе второго транзистора выходного переключателя тока, причем выходы эмиттерных повторителей через диоды, включенные в прямом направлении, соединены с базами соответствующих транзисторов выходного переключателя тока,375792 Составитель А. ФедороваМазуронок Техред Л, Богданова Корректор Е. Талала едакто Тип огр а фия, и р. Сапунова,Заказ 1355/13.1 НИИП 1 Л Комите Изд.139 Тираж 780 Подписноео делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5