Устройство сопряжения биполярных и мдп логических устройств

) Н 01 1. 27/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я н,6)(54) (ЛЯРНЫХ БИПОТВ,паол х, поджитель"ИДП-транеклюложки ным п устро н н исто ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ И 306 РЕТЕНИЙ И ОТКРИТИ(56) 1, Патент ВеликобританииУ 1300407, кл. НЗТ (Н 03 Р 3опублик. 1968.2. Патент США В 3676700,кл, 307-205, опублик. 1970,7) УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ И МДПЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙ енное на МДП-транзистор которых соединены с пол люсом источника питания ства,причем один из МДП ов выполняет функцию пер чения, а другой - нагрузки, исток переключательного транзистора подключен к выходу биполярного устройства, сток этого же транзистора соединен с выходом устройства сопряжения и с истоком нагрузочного транзистора, отличающееся тем, что, с целью упрощения принципиальной схемы, повышения степени интеграции компонентов устройства и снижения потребляемой им мощности, переключательный транзистор имеет встроенный канал, затвор этого транзистора соединен с положительным полюсом источника питания, а к его истоку подключен сток дополнительного ИДП-транзистора со встроенным каналом, исток и затвор которого соедиен с положительным полюсом источика питания.091 1 591Изобретение относится к областивычислительной техники, в частности,к логическим и запоминающим устройствам. Оно может быть применено длясопряжения биполярных и ИДП-устройств,5например, в интегральном исполнении,Известно устройство сопряжениявыходных цепей низковольтных логичес-ких биполярных устройств с входнымицепями МДП-устройств в интегральном 1 Оисполненил 13. Это устройство представляет собой отдельную многокаскадную переключательную интегральнуюсхему, содержащую как биполярные,так и МДП-транзисторы на одном кристалле,Недостатками этого устройства являются сложная технология его изготов"ления, значительная потребляемая мощность и значительное увеличение колиОчества корпусов ИС в логических и запоминающих устройствах, изготовленныхс применением известного устройствасопряжения.Известно устройство сопряжения вы ходных цепей низковольтных логическихбиполярных устройств с входными цепями ЩП-устройств в интегральном исполнении 2, в котором входной каскадМДП-устройств выполнен на двух МДПтранзисторах с индуцированными каналами, подложки которых соединены сположительным полюсом источника питания ИДП-устройства, причем один изтранзисторов выполняет функцию пере 35ключения, а другой - нагрузки, Истокпереключательного транзистора подключен к выходу биполярного устройстваа его сток соединен с выходом устройства сопряжения и с истоком нагрузочного транзистора.Недостатком этого устройства сопряжения является наличие в его составевспомогательного устройства на четырех РДП-транзисторах, задающего смеще"45ние на затвор переключательного МДПтранзистора. Это вспомогательное устройство в интегральном исполнении занимает значительную площадь на схемном кристалле и потребляет дополни - -50тельную мощность, от источника питания. Другой его недостаток связан с тем, что управляющий перепад напряжения на входе МДП-устройства определяется выходным каскадом биполярного инте грального устройства и для стандартных транзисторно-транзисторных логических интегральных схем (ТТЛ ИС) с двухтактными выходными каскадами составляет около 25 В при напряжении их питания 5 В, Это требует применения во входном каскаде МДП-устройства переключательного ИДП-транзистора с большой крутизной и приводит, как следствие, к увеличению площади, занимаемой этим каскадом на схемном кристалле интегрального МДП-устройства.Целью изобретения являются упрощение принципиальной схемы, повышение степени интеграции компонентов устройства и снижение потребляемой им мощности,Эта цель достигается тем, что переключательный МДП-транзистор имеет встроенный канал, затвор этого транзистора соединен с положительным полюсом источника питания, а к,его истоку подключен сток дополнительного МДП-транзистора со встроенным каналом, исток и затвор которого соединен с положительным полюсом источника питания. Этот дополнительный МДП-транзистор служит нелинейной нагрузкой для выходного каскада биполярного устройства, поэтому его подключение способствует, увеличению управляющего перепада напряжения до величины, близкой к величине напряжения пита-ния биполярной ИС. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагае- мого устройства сопряжения,Исток переключательного МДП-транзистора 1 устройства сопряжения соединен со стоком дополнительного ИДП-транзистора 2 и со входом 3 устройства .сопряжения. Сток переключательного транзистора 1 связан с истоком и затвором нагрузочного МДП-транзистора 4 со встроенным каналом, сток которого подключен к отрицательному полюсу источника питания МДП-устройства -Е и с выходом 5 устройства сопряжения. Затворы транзисторов 1 и 2, подложки всех МДП-транзисторов 1, 2 и 4 соединены с положительным полюсом источника питания, Выход 5 устройства сопряжения соединен со входом логического МДП-устройства б в интегральном исполнении, изготовленного на одном схемном кристалле с устройством сопряжения.59 О 091 Т ехр едМ. Пароцай Редактор П. Горькова Корректор Г.Огар Заказ 538/3 Тираж 679 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийОО 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Вход 3 устройства сопряжения подключен к выходу 7 биполярного логического устройства (ИС) 8. С этим выходом соединен коллектор переключа. тельного биполярного транзистора 9 выходного каскада биполярной ИС.Повышение управляющего перепада напряжения достигается также при подключении затвора дополнительного МДП-транзистора 2 к отрицательному ОО полюсу источника питания МДП-устройства. В другом варианте дополнительный МДП-транзистор 2 может иметь индуцированный канал, а его затвор должен быть подключен к отрицатель- О 5 ному полюсу источника питания МДП- устройства,Устройство работает следующим образом.Так как переключательный МДП-тран-що зистор 1 имеет встроенный канал, то он проводит ток при нулевом напряжении затвор-исток, Его напряжение отсечки выбирается примерно равным напряжению питания интегрального д биполярного устройства (5 В).Когда переключательный биполярный транзистор 9 закрыт, постоянно включенный дополнительный МДП-транзистор 2 обеспечивает на входе 3 схемы сопряжения близкое к нулю напряжение (вместо -2 В, обеспечиваемых выходным каскадом биполярной ИС). В результате этого МДП-транзистор 1 открывается и проводит ток. Этот ток создает падение напряжения на нагрузочном транзисторе 4, и на выходе 5 устройства сопряжения устанавливается небольшое по абсолютной величине отрицательное напряжение (логический О). 4Когда биполярный транзистор 9 открыт и насыщен его ток создает на транзисторе 2 падение напряжения, примерно равное Е,о (5 В), в результате чего напряжение затвор-исток транзи" стора 1 становится равным его напряжению отсечки. Транзистор 1 закрывается и на выходе 5 устройства сопряжения устанавливается отрицательное напряжение, примерно равное напряжению питания Е МДП-устройства (логическая О) . Для правильной работы устройства сопряжения необходимо только, чтобы ток через транзистор 2 при напряжении -Ео на входе 3 не превышал максимального выходного тока биполярной ИС 8 в этом режиме, что на практике всегда выполняется. Из рассмотрения работы устройства сопряжения следует, что при закрытом биполярном транзисторе 9 МДП-транзистор 2 обеспечивает установку на вхо" де 3 устройства сопряжения напряжения, близкого к нулю, независимо от типа и характера нагрузки биполярного транзистора. Поэтому в качестве управляющей биполярной логической схемы можно использовать стандартные ТТЛ и ДТЛ ИС с двухтактными выходными каскадами, а также ТТЛ и ДТЛ ИС с выходными каскадами с разомкнутым коллектором. Во всех случаях устройство сопряжения и МДП-устройство 6 выполняются на общей, подложке, т.е. в виде одной интегральной схемы.Предлагаемое устройство сопряжения, отличаясь простотой построения, в то же время позволяет снизить потребляемую мощность и повысить степень интеграции компонентов МДП ИС.