Логический элемент и-или-ии-или-и-не

Союз СоеезеиивСоциалистюкаеамкРвсн убапкт ОП ИСАЙИ ЕИЗЬВРЕТЕИ ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 о 907805М. Кл. Н 03 К 19/086 6 ЬФударетвавей навезет ССВР ав аави взвРрвтвввР в открытвР(72) Автор изобретения А.Н. Бубенников Московский ордена Трудового Красного Знаменифизико-технический институт,1Изобретение относится к устройствам импульсной и цифровой техники,в частности к логическим элементамЭ 8 М,Известен логический элементИ-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ содержащий генератор тока, переключатели тока нижнейи верхней ступеней, на входе переключателя тока нижней ступени используются входные эмиттерные повторите-.ли, инверсный коллекторный выход переключателя тока нижней ступени соединен с общей эмиттерной точкой переключателя тока верхней ступени 111.Недостатком устройства являетсяналичие деух опорных транзисторови двух опорных напряжений, значительная величина напряжения питания,большая потребляемая мощность и относительно невысокое быстродействие.Известен также логический элемент,содержащий входные элементы, построенные на транзисторах первого типапроводимости, коллекторы которых под;ключены к.общей шине, эмиттеры подключены через резисторы к шине питания и базам транзисторов второго типа проводимости, эмиттеры которых через резистор подключены к общей шиф не 2.Недостатками известного элементаявляются узкие Функциональные возможности вследствие трудности реализации операций инверсии и низкая помехоустойчивость.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей и увеличение быстродействия.Поставленная цель достигается тем, 1что в устройство, содержащее вход ные элементы, построенные на транзисторах первого типа проводимости,эмиттеры которых подключены черезрезисторы к шине питания и базамтранзисторов второго типа проводимости, эмиттеры которых через резисторы подключены к общей шине, введенпереключатель тока, построенный наЭ 90780 транзисторах первого типа проводимости, базы переключающих транзисторов которого подключены к эмиттерам транзисторов второго типа проводимости соответствующих входных элементов, коллекторы транзисторов первого типа проводимости которых подключены через резисторы к общей шине и базам опорных транзисторов переключателя тока. 10На чертеже поиведена принципиаль ная электрическая схема логического элемента И-ИЛИ-И/И-ИЛИ-И-НЕ.На входе элемента использованы входные транзисторы р-и-р типа 15 1 1; г г, 3 3 , 4 4 с эмиттерными и коллекторными нагрузками. Эмиттеры входных транзисторов 11 411 соответствующих серий соединены с базами р-и-р транзисторов 5-8 20 эмиттерных повторителей, Выходным каскадом служит переключатель тока. С коллекторными нагрузками 9-12 входных транзисторов соединены базы опорных транзисторов 13-16, а с эмиттер ными нагрузками 17 и 18 р-п-р транзисторов соединены базы переключающих транзисторов 19 и 20 переключателя тока,39Для анализа работы элемента используется отрицательная логика, когда за логический "0" принимается положительное напряжение, а за логическую "1" - отрицательное,Устройство работает следующим образом,На эмиттерной нагрузке транзисторов 11, 11, реализуется логическаяфункция А 1 А, аналогично для транзисторов 22 и,- В В, для тран. 40эисторов 33 к - СС, для трай.зисторов 4- 4 в - О, 01, На эмиттерной нагрузке 17 общей для р-п-ртранзисторов 5 и 6 (на базе переключающего транзистора 19 переключателя ф 5тока), реализуется функция А 1 А 11 ++ В 1 В На эмиттерной нагрузке 18(на базе переключающего транзистора20 переключателя тока) реализуетсяфункция С 1 С 1 + ОО . В качестве "опорных" транзисторов переключателя тока используются транзисторы13-16, на базе которых подаются сигналы с коллекторных нагрузок 9-12входных транзисторов, парафазные сигналам с эмиттерных нагрузок входныхтранзисторов. Вследствие парафазногорежима управления переключателем тока 5 4на выходе 21 реализуется логическаяфункция у = (А,1А + ВВ ) ++ (С,1 СК + ОАОи), на выходе 22реализуется функция у = у 1,Использование парафаэного режимауправления переключателем тока позволяет устранить дополнительные опорные источники напряжений, несколькоувеличить процесс переключения элемента и повысить его запас помехоустойчивости при высокой логическойгибкости.Для уменьшения потребляемой мощности и увеличения быстродействия вэлементе используются небольшие логические перепады 0,2 - 0,4 В. Входныетранзисторы работают в активном нормальном режиме, причем при входномнапряжении, соответствующем "1", коллекторная нагрузка рассчитывается таким образом, чтобы напряжение на нейсоответствовало 01/2 + (50 - 100)мВ,а при входном напряжении "О" - О 1/2(50 - 100)мВ, Отметим, что в частном случае неиспользования цепейтранзистора 20 переключателя тока реализуются логические Функции И-ИЛИ//И-ИЛИ-ИЕ.Напряжение питания данного элемента может быть снижено до 1,2 Ви общая мощность потребления до менее чем 1 мВт, вследствие чего элемент может эффективно применяться всверхбыстродействующих БИС (в первую очередь матричного типа),Формула изобретенияЛогический элемент И-ИЛИ-И/ /И-.ИЛИ-И-НЕ, содержащий входные элементы, построенные на транзисторах первого типа проводимости, эмиттеры которых подключены через резисторы к шине питания и базам транзисторов второго типа проводимоСти, эмиттеры которых через резисторы подключены к общей шине, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и увеличения быстродействия, в него введен переключатель тока, построенный на транзисторах первого типа проводимости, базы переключающих транзисторов которого подключены к эмиттерам транзисторов второго типа проводимости соответствующих входных элементов, коллекторы транзисторов первого типа проводимости которых подключены через резисторы к общей шине и ба907805 Составител Техред А. Редактор Н. Дан Тираж 954 сное ВНИИПИ Государствен СССР по делам изобрете 113035, Москва, Ж, д. 4/5ка Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 филиа зам опорных транзисторов переключателя тока.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 61. Патент Франции У 2260231,кл. Н 03 К 19/02, 1975.2. "Электроника", 1975, т. 48,16, с. 38, рис, 2 (прототип). А. Лновч Корректор В. Бутя Подпиного комитетаний и открытийРаушская наб.,