Формирователь импульсов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ1 . АВОВС 1 ОМ СИДЕЛСВУ Соеэ СоветскихСоциалистическихРеспублик 111 911692(1) М Кп 3 Н 03 К 3/353 Н 03 К 19/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ 15 Изобретение относится к электронике и может быть использовано в импульсных интегральных схемах на МДП- транзисторах. 5Известен формирователь, состоящий из двух инверторов с общим входом, причем затвор нагрузочного транзистора выходного инвертора подключен к выходу первого 1. ОНедостатком такого устройства является значительная мощность, потребляемая в статическом режиме при уровне входного напряжения, соответ" ствующем логической единице.Известен также формирователь импульсов, содержащий общую шину, шину питания, первую и вторую входную и выходную шины, инвертор на первом МДП-транзисторе обогащенного типа, в цепь стока которого включены последовательно второй МДП-транзистор обедненного типа и третий МДП-транзистор, затвор первого и второго МДП-транзисторов инвертора объединеныи .подключены к первой входной шине, выходной каскад на первом и втором МДП-транзисторах обогащенного типа, первый иэ которых шунтирован третьим.МДП-транзистором .обедненного типа в диодном включении, ЗО шток третьего МДП-транзистора инвертора подключен к затвору первого МДП-транзистора выходного каскада, а его сток через конденсатор подкюпочен к выходной шине и выходу выходного каскада, затвор второго транзистора выходного каскада подключен ко входу инвертора и к первой входной шине 2).Недостатком такого формирователя является низкое быстродействие и большое потребление мощности.Цель изобретения " снижение потребляемой мощности и повышение быст" родействия формирователя импульсов.Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий общую шину, шину питания, первую и вторую входную и выходную шины, инвертор на первом МДП-транзисторе обогащенного типа, в цепь стока которого включены последова тельно второй МДП-транзистор обед" ненного типа и третий МДП-транзистор обогащенного типа, затворы первого и второго МДП-транзисторов инвертора объединены и подключены к первой входной шине, выходной каскад на первом и втором МДП-транзис торах обогащенного типа, первыйиэ которых шунтирован третьим МДПтранзистором обедненного типа вдиодном включении, исток третьегоМДП-транзистора инвертора подключен к затвору первого МДП-транзистора выходного каскада, а его стокчерез конденсатор подключен к выходной шине и выходу выходного каскада, затвор второго транзисторавыходного каскада подключен к входуинвертора и к первой входной шине,введен дополнительный МДП-транзисторобедненного типа,исток которогоподключен ко второй входной шине,сток - к затвору третьего МДП-транзистораинвертора, а затвор - кпервой входной шине, причем в качестве третьего МДП-транзистораинвертора использован МДП-транзистор обедненного типа. Работа формирователя начинаетсяс приходом на первый вход 3 положительного импульса (фиг. 2) . ЧеРез.открытый второй предзаряжающий транзистор 12 происходит заряд емкостиС затвор-канал коммутирующего тран. зистора 9. ОткрытиЯ первый предзаряжающий транзистор 10 имеет гораздобольшую проводимость, чем открытыйтранзистор 9, что предотвращает разряд конденсатора 13, До прихода импульса на второй вход имеет место,потребление тока формирователем через открытый транзистор 9.С задержкой, необходимой длязаряда емкости затвора транзистора 9и определяемой проводимостью открытого второго предзаряжающего тран 35 зистора 12, емкостью затвора транзистора 9 и паразитной емкостью вэтом узле, а также фронтами входныхимпульсов, на вторую входную шину 4поступает низкое напряжение - логи 40 ческий нуль, при .этом закрываютсяпредзаряжающие 10 и 12 и заземляющиеб и 7 транзисторы,ВВ результате высокое напряжениеконденсатора 13 через открытый ком 45,мутирующий транзистбр 9 подается назатвор выходного транзистора 8, последний открывается и нарастаетнапряжение на выходной шине 5. Выходное напряжение через конденсатор 13обратной связи и открытый коммутирующий транзистор 9 передается назатвор выходного транзистора 8, чемобеспечивается эффективное открытоесостояние выходного транзистора 8в течение всего переходного процес 55 са. Второй щдэаряж щий транзистор12 закрыт. Емкость С затвор-каналтранзистора 9 действует в качествеобратноЯ связи в этом переходномпроцессе, и повышение напряжения60 на истоке транзистора 9 передаетсяна его затвор.Таким образом, высокая проводимость, определяемая напряжением затвор-исток коммутирующего транзистора65 9 сохраняется в течение всего пеНа фиг. 1 представлена принципиальная схема формирователя; нафиг. 2 - временная диаграмма работыформирователя.Формирователь импульсов содержитшины питания 1, общую 2, йЬрвуювходную 3, вторую входную 4, выходную 5, МДП-транзисторы 6 - 12 икрнденсатор 13, Истоки первого би второго 7 заземляющих транзисторовобогащенного типа соединены с общейшиной 2, сток второго заземляющеготранзистора 7 соединен с истокомвыходного транзистора 8 обогащенноготипа и выходной шиной 5. Транзисторы 7 и 8 образуют выходной пуш-пульный каскад. Сток первого заземляющего транзистора б соединен с истоком коммутирующего транзистора 9 обедненного типа и затвором выходного транзистора 8, сток коммутирующеготранзистора соединен с истоком перного предзаряжающего транзистора 10 обедненного типа, затвор и сток удер живающего транзистора 11 обедненного типа. соединены с выходной шиной 5, стоки первого предзаряжающего транзистора 10, выходного 8 и удерживающего транзисторов соединеныс шиной 1 питания, второй предзаряжающий транзистор 12 обедненного типа включен между первой входной шиной 3 и затвором коммутирующего транзистора 9, затворы заземляющих транзисторов б и 7 и затворы пред- заряжающих транзисторов 10 и 12 соединены со второй входной шиной 4, конденсатор обратной связи 13 включен между истоками первого предэаряжающего 10 и выходного 8 транзисторов.В исходном состоянии, когда напряжение на первой входной шине 3 равно логическому нулю, а на второй входной шине 4 соответствует логи,ческой единицена выходной шине 5 низкое напряжение - логический нуль,Заземляющие транзисторы б и 7 открыты и обеспечивают низкое напряжениена выходной шине 5 и на затворевыходного транзистора 8, Первый предзаряжающий транзистор 10 открыт иобеспечивает заряд конденсатора 13до напряжения питания. Через открытый второй предэаряжающий транзистор 12 низкое напряжение первойвходной шины 3 закрывает коммутирую О щий транзистор 9, а следовательноотсутствует и потребление токаформирователем. Ток через удерживающий транзистор 11 пренебрежительно мал. Его назначение - компенсиро вать токи утечки в состоянии логической единицы на выходе.911692 Формула изобретения 25 30 Заказ 1147/44 Подписное ВНИИП Тираж лиал ППП "Патент",Ужгород, ул,Проектна реходного процесса. В состоянии с логической единицей на выходе формирователь также не потребляет ток, так как закрыты оба заземляющих транзистора 6 и 7. В длительной статике с логической единицей на выходе затвор выходного транзистора из-эа токов утечки разряжается до низкого напряжения. В этом случае транзистор 11 удерживает высокое напряжение на выходе.Предлагаемый формирователь по сравнению с известным при значительно меньшей потребляемой мощности и равной емкости нагрузки имеет задержку импульса в два раза меньше.Использование предлагаемого формирователя импульсов в БИС статического ОЗУ емкостью 1024 бит позволяет получить в изделии статическую мощ;ность 100 мвт при времени выборки 15 нс, против 600 мВт и 25 нс соот ветственно у ОЗУ.2125 Н фирмы 1 п"еб (США) . 1. Формирователь импульсов, содержащий общую, шину, шину питания, первую и вторую входную и выходную шины, инвертор на первом МДП-транзисторе обогащенного типа, в цепь стока которого включены последовательно второй МДП-транзистор обедненного типа, и третий МДП-транзистор обогащенного типа, затворы первого и второго МДП-транзисторов инвертора объединены и подключены кпервой входной шине, выходной каскадна первом и втором МДП-транзисторахобогащенного типа, первый из которых шунтирован третьим МДП-транзистором обедненного типа в диодном включении, исток третьего МДП-транзистора инвертора подключен к затворупервого МДП-транзистора выходногокаскада, а его сток через конденсатор подключен к выходной шине и вы"ходу выходного каскада, затвор второго транзистора выходного каскадаподключен к.входу инвертора и к первой входной шине, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и снижения потребляемой мощности, в него введен дополнительный МДП-транзистор обедненного типа, исток которого подключен ко второй входной шине, сток -к затвору третьего МДП-транзистораинвертора, а затвор - к первой вход-ной шине,2, Формирователь по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в качестве третьего МДП-транзистора инвертора использован МДП-транзистор обедненного типа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Синтегральные схеми на МДПтранзисторах. Под ред, А.НКармазннского, Мирф, 1975, с. 229.2. Патент США Р 4071783,сл. 307-246, 04.11.76.