413630

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СОюз СОЯОтских СОцмзНстмчвских 1"ВЖ 1 УоЛИНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 31 вся мое от в 1. свидетельства Ъ 9 17029711/2 С 1-9 Ч. Кл. Н 031 с 19/4 3 пчсцо 29 7,1972 с присоединением заявкиссударственный ксмитетСсввта Мнннстрав СССРсс делам изобретенийн сткрытий рцорпчетО:ублпковапо 30.1.1974. БюллетеньДача опубликования описания 6 Х 1.197 ДК 081.325,05(Оо 8,8 Автор цзобретсип Ж. Ержацо явитель ОРОГОВЫЙ Л СКИЙ ЭЛЕМЕНТ элемент,ьходпыИзобретение отцосичся к логическим ус 1- ройствам, примецяемыа в вычислиельцой технике и автоматике,Известен пороговый логическийсодержащш переслючатель тока с вми каскадами.Цель изобретения -- обеспечение малой чувствительности усчройсвя к цсстабцльности пиЯющсго царжецп 1, повышепис помехоустойчивости порогового логического элемента, снижение потребляемой мощности.Это достигается тем, что в предлагаемый пороговый логический элемент введены линейный сумматор тока, управляемый током сумматора генератор тока, порогозадаюп;ий резистор и эмиттерный повторитель. Лпцсйцый сумматор выполнен па резисторах п управл- ется входными диодамп. Ъ прявляемый гецератор тока состоит из транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, и диода. Диод вклочец в прямом направлении между базой и эмиттером транзистора.На чертеже покязаця припципиалыая электрическая схема трехвходового порогового логического элемента.Пороговый логический элемент содержилинейный сумматор 1, тока, генератор 2 ток, порогозадающий резистор 3, эмиттерпый повторитель 4, перек,чючатель 5 тока, дв выходцых каскада-ицвертора 6. В ходи Ые Сгц а.1 ы В фо 1 м с 111. 11 с.1111 1.перепадов напржени зашраот В люоыхкомбицациях входцые диоды 7, 8 и 9 линейного сумматора 1. При этом через весовые ре 5 зисторы 10, 11 и 12, сосдицеццые с запертымивходцыми диодами, чскут токи, пропорциональные весам входов, ца которые поданысигналы, и суммируются в точке А объедшеция катодов смещающпх диодов 13, 14 и 15,10 Входы, ца которые це поступили положптельцые перепады напряжения, имеют низкий потецциал, их управляющие диоды открыты, ясмещающие заперты. Токи через соответствующие этим диодам весовые резисторы це теу15 в точку суммпровашя А, При рассмотренииработы порогового логического элемента длпростоты рассуждений током 11 по сравнениюс током 1, и током 1 е" по сравнению с током12 можпо пренебречь. 1, - базовый ток право 20 го (по схеме) транзистора переключателя 5тока, а сумма чоков 1,+1, является выходцым током лицеццого сумматора и достигаетзначительной величины, т. е. 1111, с цебольшой ошибкой 1, - весь выходной (суммп 25 ровацный в точке А) ток лпцейцого сумматора, оц же - входи 0 упрвлнпцпй 1 к гцратор 2 ток,1," - вход 1 нй ток 11)цзцсгор эмцгерочповторителя 4 и весьм мал по сравнению с30 током 1 е; с небольшой опнбкой 1 =-. 15 10 15 20 25 30 35 Е - 2 Ц - 0,5 40 45 50 55 60 65 выходной ток управляемого генератора 2 тока. Таким образом, суммированный в точке А схемы ток У), пропорциональный взве.шенной сумме входных сип 5 алов, посупает на вход управляемого током генератора 2 тока, состоящего из транзистора 16 с общим этер)5) и диода 17, включенного в прямом цдр;)влсциц между его базой и эмит)ером. Если удельць)с параметры р - а-персхо;5 диода 17 и переход э)н")ср - )зд 51)д)5 зст 01)я 16 однц)иовы ц 5 н)ков;) х тсмцсртур, что выпол)иется в случае реализации диода и транзистора в едином технологическом цикле на одном кристалле полупроводника в непосредственной близости, то при равенстве прямосмещающих напряжении ца обоих переходах их удельные токи равны.Устройство 2 в монолитном интегральном исполнении работает как управляемый током генератор тока, причем коэффициент передачи является величиной весьма постоянной и определяется соопюгцецием площадей р - и-переходов этср - база )рацзист)ра 16 и диод 17, Между выходом управляемого гсцсра 50 р ок (коллектором транзистора 16) и пс точником питания +Евключен порогозяда)ощий резистор 3. Его величина определяется выбранным коэффициентом передачи управляемого генератора 2 тока, выбранной проводимостью весовых резисторов 10 - 12 в расчете на единицу веса входов и чребуемым значением порога элемента.Подключением резистора 3 к источнику питания + г)л)иейного сумматора 1 достигается нечувствительность схемы к изменениям питаю)цего н)П 1)5 ксн (т, е. рязцид ноте)5- циалов точек А и Б це зависит от величины +Е), что повышает помехоустойчивость элемента по цепям питания и позволяет использовать нестабильные источники питания,Выбор величины порогозадающего резистора 3 иллюстрируется примером построен)и трехвходового порогового элемента с вссдмц первого и второго входов по единице, а )ре)ьего - с весом два и значением порога 1 Р=-З.При комбинациях входных сигналов на входах 1, или 1,1, или 2 (т. е. с суммой, меньшей порога Р= 3) - на выходе логический нуль; при комбинациях входных сигналов 2,1, или 2,1,1 (т, е. с суммой, большей или равной значению порога) - на выходе логическая единица.Если проводимость весовых резисторов 1 О и 11, соответствующих входам с весом единица, равна д, то проводимость весового резистора 12, соответствующего входу с весом ),вд, должна быть равна 2 д, Если коэффициент передачи генератора 2 тока равен единице, т. е. площади р - а-перехода диода 17 и переходя эмиттер - база транзистора 16 взяты равными, то проводимость порогозадающего резистора 3 следует выбрать такой, чтобы разностный сигнал, снимаемый с точек А и Б схемы, по поступлении на входы переключателя 5 тока менял знак при достижении взвсшс)5 ной суммой входных сигналов величины порога, т, е. при суммарном весе входов, ця которые поступили сигналы логических ед)5)5 пц, равном двумодин знк, равном трсм -- другой знакТаким образом, следует выбрать проводимость резистора 3 промежуточной между 2 д и Зд, т. с. около величины 25).1;5)50 стнь)Й сигнал иоступдст цд Вход) )50- рсключятеля ток из точки Л непосредственно, цз )очки Б - через эмит)срн 55) повторитель 4, служащий для снижения потенциал точки Б и уменьшения величины тока Г, что улучшает равенство 1:7 Поникение потенциала точки Б нужно потому, что дифференциальному сигналу ца входах переключ- теля 5 тока, равному нулю, соответствует превышение потенциалом точки Б потенциал точки А ца величину прямого падения напрякения ца диоде,При этом цапрякение коллектор - змит)ер транзистора 16 равно двойному прямому 5 денца напряжения па диоде, что обеспсчнвдет ему хорошие усилительные свойства и как следствие - требуемую пропорциональность выходного и входного токов генератор 2 тока.Выходные каскады 6 обеспечивают прямой и инвертированный выход элемента, что удобно при построении логических систем.Чувствительность схемы Л 1 (изгецсц 5)с разницы потенциалов точек А и Б схемы при изменении взвешенной суммы входных сигналов на одну единицу веса) зависит от велич- ны 5 ОрОГ Й элсмснтя и напр 5)жсния пятя. цпя +Г где 1, - прямое падение напряжения нддиоде.Так при А) = 3 в, Р 3, 1;, = 0,7 в значение Л: 0,64 в, т. е. Сдгп)ичный скачок разности потенциалов )очек А и Б весьма велик и надежно управляет переключателем 5 тока.Высокая чувствителы)ость устройства делает возможным построение пороговых логических элементов с большим значением величины порога в монолитном интегральном исполнении, питающихся от малостабильцых источников и характеризующихся высокой помехоустойчивостью как по входам, так и по цепям питания,Прсдм ст изобретенияПороговый логический элемент, содержащий переключатель тока с выходными каскадами, отличающийся тем, что, с целью повы. шения помехоустойчивос)ц, снижения потребляемой мощности и чувствительности к цеста. бильности питающего напряжения, в него введены линейный сумматор тока на резисторах с управляющими входными диодами и смещающими диодами, подключенными в выхо413630 ду линейного сумматора тока, генератор тока, выход ко 1 орого подключен через эмиттсрный повторитель к первому входу переключателя ока и через порогозада 1 ощий рег;. л оставнтель Н. Дубровскаяехред Г. Васильева Корректор Л. Новожнл сдакто Карауло ПодписноССР233 Ти твенного коптета Сове лага изобретений и отк а, Ж, Раушская наб. Типография, пр. Сапунова 1 1 нказ 1219/17 Изд. Ц-ИИПИ Государс по д Москазистор к шине питания линейного сумматоратока, вьход которого подключен и входу генератора тока и ко второму входу псрсключателя тока,акк 811а 11 нннстра ытийд. 4, 5