Преобразователь логических уровней

И Е ц 5 О 2923ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕУЕЛЬОВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, свид-ву22) Заявлено 12,12.74(21) 2082881/26-21 5 соединением заявки3 К 6/О осударстеенныи конит Совета Министров ССС по делам изобретенийи открытий 23) Приоритет бликовано 25,03,76.Бюллетень 1(45) Дата опубликования описания 28.04.76(7 итель ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛОГИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ Изобретение относится к технике и,в частности, мож зовано для преобразования в ческих уровней ТТЛ - микро напряжения, обеспечив аюшие чами на полевых транзистор поминаюших устройств и дру ний в аппаратуре с низким мошности и высоким быстро импульсноиет быть испольыходных погисхем в уровни управление клюах, ключами загих применеуро тре нительно вь в статическ м режиме. треблениемйствием,Извест ровней, с оп пенный исторах, ыходной ния, и диненный ниена с вх ервого т эмиттер чи через двдиода - сдиодов - снапример,Извес т на транзисто ный гически те преобразовате ны преобразователи логических одержащие выходной каскад, вына двух комплементарных транколлекторы которых соединены с шиной, эмиттеры - с шинами питадный переключатель тока, выполтранзисторе, база которого соеди дной шиной, коллектор - с базой анзистора выходного каскада, а ерез резистор - с шиной питания а последовательно соединенных обшей шиной, а место соединения о входом инвертора, выполненного вней обладают срав тсоким по блением мощностиоЦелью изобретения является уменьшениепотребляемой мошности.5 )1 ля этого в преобразователь логическихуровней введен повторитель, выполненный н двух комплементарных транзисторах, один из которых является составным, Базы транзисторов повторителя соединены с выходной 10 шиной, коллектор первого транзистора в составном транзисторе повторителя соединен с общей шиной, коллектор второго транзистора в составном транзисторе повторителя - с эмиттером транзистора входного переклю чателя тока, коллектор другого транзистораповторителя - с базой второго транзистора выходного каскада и через конденсатор - с базой первого транзистора выходного каскада, а место соединения эмиттеров тран зисторов повторителя - с выходом инвертора и через конденсатор - с обшей шиной.На чертеже изображен предлагаемый преобразователь.Он содержит выходной каскад 1 и повто ритель 2. Конденсатор 3, соединен свыходом повторителя 2, является форсирующим, а конденсатор 4 - разделительным.Входной переключатель тока выполнен натранзисторе 5, диодах 6, 7 и резисторе 8,который соединяет эмиттер транзистора 5 5с шиной питания 9,Место соединения диодов 6 и 7 присоединено ко входу пнвертора, выполненного натранзисторе 1 О,Выходной каскад блока формирования уров-Оней 1 содержит комплементарпые транзисторы 11, 12 и резисторы 13, .1 . Эмиттертранзистора 1.1. соединен с шиной питания1 5, а эмиттер транзистора 1 2 - с шинойпитания 16, 5Повторительсодержит транзисторы 17и .18, включенные по схеме составного транзистора, и транзистор 1 9. Базы транзисторров 5, 1 8 и 1 9 соединены с входной шиной20, а выходная шина 21 - с местом соединения транзисторов 1 1 и 1 . Преобразователь логических уровней работает следующим образом, При низком уровне сигнала (0-0,3 в) на входной шине 20 преобразователя логических уровней в проводящем состоянии находится транзистор 5 переключателя тока. Ток коллектора транзистора 5, определяемый резистором 8, открывает транзистор 12 выходного каскада и на выходной шине 2.1 преобразователя устанавливается напряжение, почти равное пав пряжению на шине питания 16, Все остальные транзисторы закрыты.Если уровень сигнала на входной шине 20 З 5 преобразователя высокий ( 2 в), то транзистор 5 переключателя тока закрыт, ток через резистор 8 течет в диоды 6 и 7. При этом ток инвертора 1 0 через транзистор 1 9 повторителя 2 поступает в базу транзисто ра 1 1 выходного каскада 1 и включает его. Напряжение на выходе преобразователя будет близким к напряжению на шине питания 15,45Во время действия фронтов входного сигнала перезаряжается форсирующий конденсатор 3. Для положительного фронта конденсатор 3 заряжается током эмиттера транзистора 1 9 повторителя 2. Следовательно, его 50 коллекторный ток и ток базы транзистора 1 1 выходного каскада во время положительного фронта входного сигнала значительно превышает эти точки в установившемся состоянии. Этим обеспечивается форсированное переключение транзистора 11 из закрытого состояния в открытое и приводит к резкому увеличению крутизны положительного фронта выходного сигнала преобразователя логических уровней.60 1Для отрицательного фронта, до тех пор, пока входной сигнал не достигает порога срабатывания, конденсатор 3 заряжается током эмиттера транзистора 17 и одновременно током инвертора 10, поскольку ток коллектора транзистора 17 поступает в диоды 6 и 7 переключателя тока преобразователя.Транзистор 5 переключателя тока закрыт до тех пор, пока напряжение на входной шине 0 преобразователя логических уровней не станет равным порогу срабатывания схемы - напряжению на диодах 6 и 7.При дальнейшем уменьшении напряжения на входной шипе 0 ток разряда конденсатора 3 и, следовательно, коллекторный ток транзистора .17 переключается в транзистор 5, а транзистор 12 фэрспрэваннэ включается. Транзистор 18 не допускает насыщения транзистора 17 составного повторителя 2, обеспечивает максимальную скорость передачи его эмиттерного тока и в то же время снижает требование к нагрузочной способности каскада управления преобразователем логическим уровней.Особенностью режима форцирования является то, что форсирование является нелинейным. Форсирование на положительном фронте происходит лишь после того, как откроется транзистор 1 9 составного повто рителя 2, форсирование на отрицательном фронте происходит только в том случае, когда сигнал на входе достигнет порогового напряжения,Таким образом, форсирование переключения преобразователя логических уровней не ухудшает помехоустойчивости схемы и в то же время позволяет выбрать токозадаюший резистор 8 достаточно высокоомным для сокращения потребляемой мощности в исходном состоянии схемы,Конденсатор 4, включенный между базами выходных транзисторов 11 и 12, служит для передачи крутых фронтов сигналов с баз открывающихся транзисторов на базы закрывающихся транзисторов, что сокращает время включения тока закрывающихся транзисторов.Формула изобретенияПреобразователь логических уровней, содержащий выходной каскад, выполненный на двух комплементарных транзисторах, коллекторы которых соединены с выходной шиной, а эмиттеры - с шинами питания, и диодный переключатель тока, выполненный на транзисторе, база которого соединена с входной шиной, коллектор - с базой первого тран507923 Составитель А, ШевьевРедактор Л, Народная Техред О, Луговая Корректор 3, ф каз 234/3 ЦНИИПИ Тираж 1029венного комитета Подписноеовета Министр открытийя наб., д. 4/5 по делам и5, Москва, Ж ретений и Раушска Москва, Енисейская ул.2 "Гипроводхоз" зистора выходного каскада, эмиттер черезрезистор - с шиной питания и через двапоследовательно соединенных диода - с обшей шиной, а место соединения диодов - совходом инвертора, выполненного, например, ф,на транзисторе, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью уменьшения потребляемоймощности, введен повторитель, выполненныйна двух комплементарных транзисторах, одиниз которых является составным, причем базы транзисторов повторителя соединены свходной шиной, коллектор первого транзисто 6ра в составном транзисторе повторителя соединен с обшей шиной, коллектор второго транзистора в составном транзисторе повторителя - с эмиттером транзистора входного переключателя тока, коллектор другого транзистора повторителя - с базой второго транзистора выходного каскада и через конденсатор - с базой первого транзистора выходного каскада, а место соединения эмиттеров транзисторов повторителя - с выходом инвертора и через конденсатор - с обшей шиной