Номер патента: 790332

Авторы: Аваев, Наумов

ZIP архив

Текст

з,ио; .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетскиз Социалистических Республик(22) Заявлено 10, 07. 78 (2 ) 2639539/18-21с присоединением заявки Йо(51)М. Кл,Н 03 К 19/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения ф А. Аваев и Ю. Е. Наумов Московский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ Изобретение относится к циФровой технике и может быть использовано при создании больших интегральных схем с инжекционным питанием,Известен логический элемент ИЛИ НЕ инжекционного типа логики, содержащий многоколлекторный р-п-р транзистор, эмиттер которого (инжектор) подключен к шине литания, и и-р-и транзисторы, коллекторы кото р рых подключены к выходу элемента,а базы,соответственно,ко входам элемента причем области р-типа являются одновременно коллекторами р-п-р транзистора и базами и-р-и транзисто 15 ров, а область п-типа, подключенная к общей шине - базой р-и-р транзистора и эмиттером каждого иэ п-р-иТранзисторов Ц .Недостатком этого элемента является ограниченность Функциональных возможностей.Известны логические элементы инжекционного типа логики, содержащие диоды Юоттки, образованные металлическими контактами к области р-типа (базовой области и-р-и транзисторов) , которые подключены, соответственно, между областью р-типа и входами элементов 21. Недостатком этих элементов яв,ляются также ограниченные Функциональные возможности.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей.Для достижения поставленной цели в логический элемент, содержащий элемент ИЛИ-НЕ инжекционного типа логики, входы и выход которого являются одновременно входами и выходами элемента, введен дополнительный п-р-п транзистор инфекционной структуры, имеющий несколько металлических коллекторов, каждый из которых подключен к одному из входов элемента, и один полупроводниковый коллектор, подключенный ко второму выходу элемента, баэа дополнительного и-р-п транзистора подключена к дополнительному входу элемента,На Фиг. 1 гредСтавлена электрическая схема элемента; на оиг. 2 тогологическая схема элемента; на Фиг. 3 - разрез А-А на Фиг, 2Электрическая принципиальная схема элемента. состоит из эмиттера (инжектора) многоколлекторного р-п-р транзистора 1, подключенного к шине литания,2. База транзистора 1, являю.щаяся одновременно эмиттером каждогоиз п-р-п транзисторов 3-5, подключена к общей шине 6, а каждый изколлекторов транзистора 1, соответственно, являющийся одновременно ибазой транзисторов 3-5, подключен кодному из входов элемента 7-9, накоторые поступают переменные Х,Х , Х, Коллекторы транзисторов 3и 4 подключены к первому выходуэлемента 10 (У 1) , полупроводниковыйколлектор трайзистора 5 подключенко второму выходу элемента 11(У)один металлический коллектор транзистора 5 подключен к базе:транзистора 3, а второй - к базе транзистора 4,В общем случае логический элементможет содержать более двух и-р-птранзисторов, а транзистор 5 - болеедвух металлических коллекторов,В топологической схеме элемента 20р-область 12 образует инжектор, робласти 13 являются одновременноколлекторами р-п-р транзистора 1 ибазами п-р-п транзисторов 3-5,области и-типа 14 образуют, соответственно, коллекторы транзисторов3-5, металлические контакты 15 представляют собой металлические коллекторы транзистора 5.Полупроводниковая структура соз- З 0дается на пф подложке 16, являющейсяобщим эмиттером транзисторов 3-5,Высокоомные р-области 13 создаютсяэпитаксией. Область 12 (инжектор)создается двойной диФФуэией донорови акцеиторов,ДифФузия доноров создает области.и-типа 17, которые являются базойтранзистора 1 и изолируют базы транзисторов 3-5. На фиг. 3 дополнительно показан сильнолегированный слой 40р-типа 18, который создается в местеконтакта 19 к базе транизстора 5,20 - контакт к полупроводниковомуколлектору транзистора 5, 21 - пленка Я 0 на поверхности структуры. 4Устройство работает следующим образом.Если на входе 9 переменная Х 3 =О, то транзистор 5 закрыт и на выходе 10 выполняется функция ИЛИ-НЕот двух переменных Х и Х, поступающих на входы 7-8 (У = Х + Х).Если на входе 9 переменная Х З = 1,то на выходе 11 выполняется функцияИ-Е У = Х Х и на выходе 10 Функция эквивалейтности 7 = Хам Х(У = 1, если Х и Х одновременноравны 0 или 1, й У = О, если переменные Х и Х принимают различныезначения , Действительно,при Х 1 иХ равных. "0" транзисторь 3-5 закрыТты, на выходах 10,11 - напряжениелогической единивы, если одна изпеременных Х, Х равна "О", а другая "1", то один из .транзисторов3 и 4 открыт и на выходе 10 будет 65 напряжение логического нуля. В тоже время на выходе 11 сохранитсянапряжение логической единицы, таккак транзистор 5 попрежнему закрытиз-за низкого уровня напряжения наодном из металлических коллекторовЕсли обе переменные Х и У равны"1", то напряжение на. базах транзисторов 3-4 повышается, транзистор5 открывается и на выходе 11 устанавливается напряжение логического нуля.В этом состоянии транзистор 5имеет достаточно высокий (больше единицы) коэффициент усиления ио металлическим коллекторам, в которые втекает весь базовый ток транзисторов3-4. На металлических коллекторахустанавливается напряжение, равноенапряжению насыщения (0,3-0,4 В)ири котором транзисторы 3-4 закрываются, в результате чего на выходе 10 устанавливается напряжениелогической единицы.Аналогично можно убедиться, чтопри Х - 1 У 2 Х Х и У,1 ХлириХ -1 У=Х.Х иуири Х = 0 У = Хр и УприХ =ОУ, =ХХи УТаким образом, на выходах логического элемента выполняется четыре различные Функции двух переменных: И-НЕ, ИЛИ-НЕ, И и эквивал н ности. Возможно использовать эл:.-.ментнапример, в качестве схемы ко;,тации. При наличии только одной переменной, например Х , получим приХ = 1, У 1 = 1, У 2 = Х 1, а приХ = 0 У = 1,У = Х 1, т.е. пере-.менная Х коммутируется на выходыв зависимости от сигнала на управляющем входе. Гри наличии третьегометаллического коллектора у транзистора 5, соответственно, будутвыполняться Функции трех перемен- .ных,Использование данного логического элемента в устройствах, выполняемых на элементах инжекционного типалогик , позволяет уменьшить площадь, занимаемую на кристалле среднем в два раза.формула изобретенияЛогический элемент, содержащий элемент ИЛИ-НЕ инжекциоиного типа логики, входы и выход которого являются одновременно входами.и выходом элемента, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен дополнительный й-р-п транзистор инжекционной структуры, имеющий несколько металлических коллекторов, каждый из которых подключен к одному из входов элемента, и один полупроводниковый коллектор,подключенный ко второму выходу790332 Уг Г Г Составитель Л. ПетровРедактор Е. Лушникова Техред,Н,Граб ректор О. Ковинская по д13035,Заказ 9075/67ВНИИПИ Тираж 995Государственного комитетаелам изобретениИ и открытиМосква, Ж, Раушская на о сно дигл ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4 элемента, база дополнительного п-р-п транзистора подключена к дополнительному входу элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции 1 Ф 2138905,кл. Н 01 6 19/00, 1971. 2. "Электроника". Пер. с англ,1975, "г. 48, Р 14,

Смотреть

Заявка

2639539, 10.07.1978

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

АВАЕВ НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, НАУМОВ ЮРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03K 19/08

Метки: логический, элемент

Опубликовано: 23.12.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-790332-logicheskijj-ehlement.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Логический элемент</a>

Похожие патенты