Динамический элемент

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВДЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик) Заявлено 91.04,74 (21) 2009 М. Кл,Н 03 К 19/00 с присоединением заявки-Гесударственньй намнте СССР не делам нэебретеннй. Филиппов, Л, Н, Гермаш, В. А, Морозов и ириденк Опытно-конструкторское бюро при Ленинградскполитехническом институте им. М. И, Калинина 1) Заявитель Й ЭЛЕМЕНТ АМИЧЕС Изобретение касается электронной техники и может быть использовано при построении боль. ших интегральных схем (БИС) с многофазным питанием.Известны динамические элементы, состоящие иэ зарядного, ключевого и логических МДП-транзисторов, позволяющие увеличить.степень интеграции устройств, снизить потребляемую мощность вследствие устранения сквозного тока 1,Наиболее близким по технической сущности к предложенному является динамический элемент, состоящий из параллельно включенных зарядного и логического МДП-транзисторов, стоки которых и затвор зарядного транзистора подключены к шине первой фазы, а истоки соединены с истоком ключевого МДП-транзистора, затвор которого соединен с шиной второй фазы, а сток подключен к выходу элемента 2.Недостатком его является пониженное (в сравнении с фаэовым питанием) напряжение логичес. кой единицьна выходе элемента, равное О=Оф -- О - О где О - напряжение фазы, Оо - попор лом Фроговое напряжение зарядного транзистора, Оп напряжение емкостной паразитной наводки, учи, тывающее пересечение выхода элемента с выходами и входами других элементов, а также с шинами фазовых напряжений.Бель изобретения - повышение помехозашн.щенности элемента путем увеличения напряжения 3 логической единицы на выходе элемента.Для этого в динамическнй элемент, состоящийиз параллельно включенных зарядного и логичес.кого МДП-транзисторов, стоки которых и затворзарядного транзистора подключены к шине пер.вой фазы, а истоки соединены с истоком ключевого МДП-транзистора, затвор которого соединене шиной второй фазы, а сток подключен к выходуэлемента, введены два конденсатора . Обкладкапервого и обкладка второго конденсаторов соеди.иены с выходом элемента, другая обкладка первого конденсатора соединена с шиной третьей фазы, а другая обкладка второго конденсатора - сшиной четвертой фазы.На фиг. 1 представлена электрическая принци.2 В пиальная схема дйнамического элемента.Схема содержит 1-4 - шины фаз Ф, Ф Ф1 1 Н 12и Ф . К шине 1 подключены сток и затвор заэрядного МДП.транзистора 5 и сток логическогодующему элементу. Для увеличения напряжениялогической единицы при работе элементов другна друга без пропуска фаз согласнограф-схемена фиг, 3 используется конденсатор 10, В случае5 напряжения логического нуля на входе во времяприема информации послед, ющим элементом вы.ходное напряжение будет увеличиваться пропорционально емкостному делителю, состоящему изконденсаторов 10 и 13. При напряжении логичес.0 кой единицы на входе 7 элемента, вследствие того, что логический и. ключевой транзисторы 6 и8 открыты, происходит разряд конденсаторов 10,11 и 13 и напряжение логического нуля на выходе элемента практически остается неизменным.о15 При работе элементов с пропуском фаз увеличение напряжения логической единицы осуществля..ется аналогичным образом, однако если передачаинформацйи между элементами без пропускафаз, в частности с 1-того элемента на (+1).ный20 элемент, происходит в моменты времени 6, 7(см, фиг. 2), то передача информации с пропуском фаз охватывает добавочно интервалы 8, 1,поэтому для увеличения напряжения логическойединицы при работе элементов с пропуском фа 2 зь 1, например с Иого элемента на (+2)-ный элемент, необходимо подключить два конденсатора10 и 11.Введение дополнительных конденсаторов обес.печивает повышение напряжения логической еди 30 ницы, благодаря чему увеличивается помехоэащищен 11 ость элемента,Формула изобретения Динамический элемент, состоящий из параллельно включенных зарядного и логического МДПтранзисторов, стоки которых и затвор зарядноготранзистора подключены к шине первой фазы, аистоки соединеныс истоком ключевого МДП транзистора, затвор которого соединен с шинойвторой фазы, а сток подключен к выходу элемента, отличающийся тем, что, с целью увеличенияпомехоэащищенности элемента, в него введены4 з два конденсатора, причем обкладка первого и об.кладка второго конденсаторов соединены с выходом элемента, другая обкладка первого конденса.тора соединена с шиной третьей фазы, а другая .обкладка второго конденсатора - с шиной четвер.зв той фазы,Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе1, Филиппов А. Г. "Транзисторные динамические элементы ЦВМ", М Сов, радио, 1969,Я 2. Патент США Йф 3524077, кл, 307-246, 1970,3 . . 6631111МДП.транзистора 6, затвор которого являетсяодновременно входом 7 элемента, Истоки транзисторов 5 и 6 подключены к истоку ключевоготранзистора 8, затвор которого подключен к ши.не 2, а сток - к выходу элемента 9, Между вы.ходом элемента 9 и шинами 3 и 4 включены, со.ответственно, конденсатор 10 и 11. Конденсаторы12 и 13, включенные между общей шиной 14 (в/качестве общей шины используется подложка) и,соответственно, истоками транзисторов 5, 6 и сто.ком транзистора 8, представляют собой эквивалентную емкость, образующуюся в элементе наМЯП-транзисторах между указанными выводамиНа фиг, 2 представлены временные диаграммы,поясняющие работу элемента,Штрих. пунктирной линией показаны напряжения (О 12) н (О 13) на конденсаторах 12 и 13для случая, когда на входе 7 - найряжение логи.,ческой единицы. Сплошная линия соответствуетнапряжению логического нуляна входе 7 и работе элементов друг на друга беэ пропуска фаз.Пунктирной линией показана добавка напряжения,вносимая дополнительным конденсатором 11 приработе 1-того элемента на (+2) ный элемент, т.е,, с пропуском фазы.На фиг. 3 изображена граф. схема передачи ин.формации между элементами.Внутри прямоугольника, изображающего элемент, приведены две фазы; в числителе указанафаза, во время которой протекает ток через зарядный транзистор 5, в знаменателе - фаза, вовремя которой протекает ток через ключевойтранзистор 8.Дьщамический элемент работает следующимобразом, , .35При поступлении импульса на шину 1 через открытый зарядный транзистор 5 пройсходитзарядконденсатора 12, На фиг, 2 этот этап соответствует интервалам времени 1-3. В интервале времени3, когда перекрываются импульсы фаз Ф иФ,4, поступающие, соответственно на шийы 1 и2, открывается ключевой транзистор 8 и происхо.дит заряд конденсаторов 13, 10 и 11, В атедующиеинтервалы времени 4 и 5, когда ключевой трапзистор 8 открыт, а напряжение на шине 1 равнонулю, в зависимости от информации на входе 7происходит (в случае напряжения логической единицы на входе) или не происходит (в случае напряжения логического нуля на входе) разрядуказанных выше конденсаторов. После окончаниядействия импульса фазы Ф, поступающего нашину 2, ключевой транзистор 8 закрьй, а ййтряжение наконденсаторе 13, соответствующее значению записанной информации, в интервалы 6, 7,8 и 1 можетбыль использовано для передачи сле.,г орректор А Власенщо Составедактор А. Шмелькин Те итель Л. ЦТираж 1059 Подни ЦНИИПИ Государственного комитетано делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-,35, Раушская наб аз 2727 4/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн