Комплементарный логический элемент и-илии-или-не

718929 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 24.04,78 (21) 2614857/18-21 ЗК 19/08 соединением заявки Ъе сударственный комитет(45) Дата сания икования 72) Автор изобретения А. Н. Бубенников осковский ордена Трудового Красного Знамен физико-технический институт) КОМПЛЕМЕНТАРНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМ И - ИЛИ/И - ИЛИ - НЕ стор ом эмиттерн зисторе тер кото и - р - пнижнего опорного Изобретение относится к устройствам импульсной и цифровой техники, в частности к логическим элементам ЭВМ.Известен двухъярусный логический элемент, в котором для создания логических функций И - ИЛИ/И - ИЛИ - НЕ прямой и инверсный выходы нижнего яруса соединены с соответствующими объединениями эмиттеров второго яруса 11.Известен также логический элемент, содержащий генератор тока, переключатели тока в нижнем и верхнем ярусах, на входе переключателя тока нижнего яруса используются входные эмиттерные повторители, инверсный коллекторный выход переключателя тока нижнего яруса соединен с общей эмиттерной точкой переключателя тока верхнего яруса, а прямые коллекторные выходы переключателей тока объединены 2.Недостатками известных устройств являются наличие двух опорных транзисторов и двух опорных напряжений, значительная величина напряжения питания вследствие последовательного включения ярусов, большая величина потребляемой мощности и невысокое быстродействие.Цель изобретения - снижение потребляемой мощности и увеличения быстродействия логического элемента И - ИЛИ/И - ИЛИ - НЕ, 30 Для достижения поставленнои цели в устройство, содержащее переключатели тока и входные эмиттерные повторители на транзисторах и - р - п-типа, эмиттеры транзисторов переключателя тока верхнего яруса подключены к коллектору транзистора переключателя тока нижнего яруса, эмиттеры транзисторов которого подключены к источнику тока, введен эмиттерный повторитель на транзисторе р - и - р-типа, вход которого соединен с эмиттерами транзисторов входных эмиттерных повторителей, а выход - с базой транзистора нижнего яруса, причем опорные транзисторы обоих ярусов выполнены в виде многоэмиттерного транзистора, база которого подключена к источнику опорного напряжения.На чертеже приведена схема комплементарного логического элемента И - ИЛИ/И - ИЛИ - НЕ. На входе нижнего яруса использовано М параллельно включенных входных эмиттерныхповторителей 1 1 М на п - р - и-транзисторах с нагрузочным рези 2, выход которых соединен с базой ого повторителя на р - и - р-тран с эмиттерной нагрузкой 4, эмитрого соединен с базой входного транзистора 5 переключателя токаяруса. Эмиттеры транзистора 5 и - р - и-многоэмиттерного транзистора 6 соединены с генератором тока 7, Инверсный выход переключателя тока нижнего яруса соединен с общей эмиттерной точкой переключателя тока верхнего яруса, выполненного на входных п - р - и-транзисторах 818 с коллекторной нагрузкой 9 и опорном многоэмиттерном транзисторе 6 с коллекторной нагрузкой 10, Логический элемент имеет выходы 11 и 12.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на все входы 1,18, 8 поданы сигналы логического О (например, ОВ - в отрицательной логике).На эмиттерах транзисторов 1 м 1 и 3 образуется положительное напряжение, вследствие чего ток генератора тока 7 протекает через транзисторы 5 и 8, 8, так как МЭТ закрыт. На выходе 11 отрицательное напряжение или логическая 1, на выходе 12 - положительное или О. При подаче на все входы сигналов логической 1 на эмиттерах транзисторов 1, 1 м и 3 образуется отрицательное напряжение, вследствие чего на выходе 11 положительное напряжение, соответствующее логическому 0, а на выходе 12 - отрицательное или логическая 1. Если на входы 1, 1 м поданы сигналы логического О, а на входы 88 сигналы логической 1, то на эмиттерах транзисторов 1, ,1 м и 3 образуется положительное смещение, при этом ток генератора тока 7 идет через транзистор 5 и затекает в верхний эмиттерный транзистор 6 и далее на коллекторной нагрузке 10, При этом на выходе 11 - положительное напряжение или логический О, на выходе 12 - отрицательное напряжение или логическая 1. В зависимости от кодов, поступающих на входы 1,. 1 м, 88 н, А Ам, В Вна выходе 11 логического элемента выполняется логическая функция (А,ХАгХ,ХАм)+(В 1 ХВгХ. ХВн), т, е, И - ИЛИ - НЕ, а на выходе 12 (А,(АгХ Х ХАм)+(ВХВгХ ХВк), т. е, И - ИЛИ,Для увеличения быстродействия и уменьшения потребляемой мощности АЭ используются небольшие логические перепады порядка 0,3 - 0,5 В, Транзисторы 1,1 м, 3 работают в активном нормальном режиме. В некоторых специфических режимах возможно использование транзистора 3 в режиме работы с заходом в область отсечки, что не будет увеличивать инерционность передачи информации по первому ярусу на выход. Процесс переключения в транзисторе 5, работающем практически от генератора напряжения (выходное сопротивление эмиттерного повторителя на транзисторе 3 и резисторе 4 достаточно мало) и соединенного своим эмиттером с генератором тока, является в значительной мере благоприятным для достижения требуемого быстродействия логического элемента.15Использование одного опорного многоэмиттерного транзистора с одним источником смещения позволяет значительно упростить конструкцию логического элемента.Данные его характеризуются малой потребляемой мощностью и малой задержкой распространения сигнала,Формула изобретенияКом плементарный логический элементИ - ИЛИ/И - ИЛИ - НЕ, содержащий переключатели тока и входные эмиттерные повторители на транзисторах и - р - п-типа,эмиттеры транзисторов переключателя тока верхнего яруса подключены к коллектору транзистора переключателя тока нижнего яруса, эмиттеры транзисторов которогоподключены к источнику тока, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения потреб 35 ляемои мощности и увеличения быстродействия, в устройство введен эмиттершяй повторитель на транзисторе р - п - р-типа,вход которого соединен с эмиттерами транзисторов входных эмиттерных повторителей,4 Оа выход - с базой транзистора нижнегояруса, причем опорные транзисторы обоихярусов выполнены в виде многоэмиттерноготранзистора, база которого подключена кисточнику опорного напряжения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, МЕС 1. - Зуз 1 егп дез 1 дп Ьап 111 ооп, Мо 1 ого 1 а, 1971,2. Патент Франции2260231, кл, Н ОЗК5 О 19/02, 1975 (прототип),718929 актор Е. Караулов оставитель А. Янов Корректор О, Даиишева Типография, пр. Сапунов Заказ 2921/12 Изд.175 Тираж 995 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5