Интегральный пороговый логический элемент с разрядовой связью

. свил-ву иительиое к 2) Заявлеио 09.04,76 2347080/ 5)М,К зая 19/28 еяиттеи ГостдсрстссссиЧ ссмстстСссста Мснсстрос СССРсо бассов сссбрстссссс стирцтсс 3) Приорит(43) Опубликова 1,3 88. 4 о) Дата опубликовант писаиия 29.1077(71) Заявите Московский институт электронного машиностроения 54) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПОРОГОВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮФуразбмен новя- рые ек мента.Элемент соласти 1 и 2,рядов (все дипроводимость элемента являсло реализуемых Изобретение относится к импульсной технике.Известен пороговый логический элемент с зарядовой связью, содержащий подложку, на которую нанесены диф зионные области, входные затворы, де;.ительнЫе слои, накопительные о ласти)11.Однако известный пороговый эле т не обеспечивает требуемой стабиль сти, при этом мало число реализуе логических функций. Наиболее близок ктегральный пороговыймент, содержащий входслои с проводимостьюпроводимости подложкирасположены нходные зтельные затворы, сувыходные диффузионныекоторых связан с суром, а второй связанвором, и вторые раздекапливающий затворы,между вторыми упомянми слоями 21,Недостатк 6 м такогоется недостаточное чилогических "Функц й. изобретению инлогический эленые диФФузионные противоположноймежду которымиатворы, разделиммирующий з ат вор,слои, один из мьырующим затнос передающим зат лительный и нарасположенныеутыми диффуэионны Цель изобретения - расширение числа реализуемых логических функций.Это достигается тем, что н логический элемент, содержащий входныедиффузионные слои с проводимостью противоположной проводимости подложки,между которыми расположены входныезатворы, разделительные затворы, суммирующий затвор, выходные диффузионые слои, один из которых снязан ссуммирующим затвором, а второй сзан с передающим затвором, и вторазделительный и накапливающий затворы, расположенные между вторымиупомянутыми диффузионными слоями, внедены плавающий затвор элемента восстановления, расположенный между вторым входным диффузионным слоем и вторым из упомянутых разделительных зат" Ю воров, затворы и диффузионные слоистоков подготавливающих МДП-транзисторов, связанные с выходными диффузионными слоями.На чертеже дана структурная эл 25 трическая схема предлагаемого эледержит диффузионные обслужащие источниками эа- ффуЭИОИНЫЕ Обиастн ИМЕЮТ противоположную лроводи"мости подложки), входные затворы 3,4 и 5, на которые подаются входныелогические (двоичные) сигналы, разделительные затворы 6, 7, 8 и 9, накапливающие затворы 10, 11, 12 и 13,суммирующий затвор 14, передающийзатвор 15, выходные плавающие диффу -зионные области 16 и 17, плаваюаийзатвор 18 элемента восстановления изатворы 19 и 20 и диффузионные области стоков 21 и 22 подготавливающихИДП-гранзисторов,На входы 23-5 поданы входные сигналы, на входы 26-36 - сигналы управления и пи,алания. Выходной сигнал сни)8мается с выхода 37, Источники сигналов и питания на чертеже не показаны,Пороговый элемент работает следующим образом.В момент времени 11 разделительные затворы б, 7 и 8 открыты и иэдиффузионной области 1 в затворы 10,11 и 12 инжектируются или не инжектируются зарядовые пакеты в зависимости от значений логических сигналов на соответствующих входах (дляопределенности рассматриваются-канальные приборы, для р -канальныхприборов все напряжения - отрицательные). Если на каком-либо входе 23-25действет сигнал Логической едини- ЗОцы, го соответствующий входной затвор (3, 4 или 5) открыт и в соответствующем затворе 10, 11 или 12 накапливается заряд, пропорциональныйплощади затвора. Если на вход поступает сигнал Логического нуля, товходной затвор (3-5) закрыт и зарядовый пакет в соответствующем затворе 10, 11 или 12 будет отсутствовать.В момент времени 1 разделительные затворы б, 7 и 8 закрываются изаряды в затворах 10, 11 и 12 изолируются от входных цепей. С приходомимпульса подготовки (в момент 1 З )открывается цодготавливающий КДП-тран зистор с затвором 19 стоком 21 иобластью 16 и выходная диффузионнаяобласть 16 заряжается до исходногонапряжения Е, По окончании импульсадиффузионная область 16 и связанныйс ней затвор 18 переводятся в плавающий режим,С поступлением импульса на вход иокончанием импульса на входе (моментЙ ) заряды из затворов 10, 11 или 12передаются в суммируюший затвор 14 изатем (по окончании импульса) - вдиффузионную область 16,Таким образом, потенциал плавающей диффузионной области 16 и связанного с ней затвора 18 определяется 60суммарным зарядом, накопленным в затворах 10, 11 и 12 в момент 11, С приходом очередных импульсов из диффузионной области 2 в накапливаюшийзатвор 13 инжектируется или не инжек тируется зарядовый пакет в зависимости от потенциала затвора (8, то есть от суммарного заряда диффузионной области 16. Если суммарный заряд превышает определенную пороговую величину, то затвор 18 закрыт и накопления заряда в затворе 13 не происходит . Если же суммарный заряд меньше пороговой величины, то из области 2 в накапливаюший затвор 13 инжектируется заряд Логической единицы через канал под затворами 18 и 9. Дальнейшая передача заряда по цепочке 13, 15 и 17 происходит аналогично описанному выше. Элементы 13 и 15 введены для согласования по тактам выхода данного элемента со входами следующих элементов.С выхода - диффузионной области 17 - двоичный сигнал может непосредственно подаваться на входы аналогичных элементов.Задавая соответствуюшую величину напряжения питания Е, можно регулировать величину порога. Если для всех пороговых элементов значения порогов Т одинаковы, то вместо специального напряжения Е на диффуэионны .о области стоков 21 и 22 можно подавать подготавливающий импульс, верхний уровень которого будет определять порог.Предлагаемый пороговый элемент позволяет улучшить характеристики интегральных схем. Выигрыш в степени интеграции, потребляемой мошности, стоимости обусловлен преимуществом элемента перед биполярными как по соответствующим электрическим характеристикам, так и с точки зрения технологни их иэготовлейия (технология значительно проще и обеспечивает больший выход годных приборов).Формула изобретенияИнтегральный пороговый логический элемент с зарядовой связью, содержащий входные диффузионные слои с проводимостью противоположной проводимости подложки, между которыми расположены входные затворы, разделительные затворы, суммирующий затвор, выходные диффузионные слои, один из которых связан с суммируюшим затвором, а второй связан с передающим затвором, и вторые разделительный и накапливающий затворы, расположенные между вторыми упомянутыми диффузионными слоями, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью расширения числа реаЛизуемых логических функций, в него введены плаваюший затвор элемента восстановления, расположенный между573882 Источники информации, принятые вовнимание прикспертизе1. Заявка Японии Ю 44-50244,кл. 99(5) Е 3, 26.06.69,2. Заявка Великобр 55 татааи 136449,кл.1 Ка 09.09.74,10 Составитель Т.Аотюхепактор л.33 ебенннкова техреп н.анпревчук ко екто н.демина Заказ 3777/42 Тира 3 к 1065 ЦФИИПИ 1 осударственного комитета С по делам изобретений и30 35, Ноок на ЕРатшскак филиал ППППатент , г. У 3 кгородектная, 4 вторым входным диффузионным слоем ивторым из упомянутых разделительныхзатворов, затворы и диффузионные слоистоков подготавливающих МДП-транзисторов, Связанные с выходными диффузионными слоями. Подписноеета Министров СССРткрытийаб,а п а 5