Многоуровневый сумматор

(72) Авторы изобретения лкндин и В. И. Лебеде А. В, Алюшнн,ордена Трудового Красного Знамени Физический институт(54) МНОГОУРОВНЕВЫЙ СУММАТО 2 ка. Цель иэоб хоустойчнвост шение погреш ма тора. Пост аале то многоуро из нескольких дйумя выходувеличение помедействия и уменьгоуровневого сумье и достигается тем,умматор, состояший токовых зеркал с ое, мюходного токэ иная пель невый иходны и как ч Изобретение относится к микроэлектронике, а именно. к интегральным схемам на многоуровневых элементах с иккмаиоииым питанием, и макет ннйтй применение при создании БИС.Известны канструкпиа миагоуроМфвы .сумматоров на мно околлекторных И.Я алвмешвх 1).Недостатками данного сумматора яв олаются низкий, помехоустойчивость, бысе родействие, большая погрешность и высокие требования к величине коэффзпиеэ ;:та усинения транзистора.Наиболее близким к предлагаемому 13является многоуровневый сумматор,состоящей из нескольких входных токовых зеркал с двумя выходами калщое выход ного токового зеркала, порогового элемента с двумя выходами и источника том. ф ка, подключенного к первому выходу порогового элвмента, первые выходы входных токовых зеркал соединен с входом выходного токового зеркала, выход которого подключен к первой маходной шине, вторые выходы входных токовых зеркал соединены с входом порогово- го элемента, второй выход которого подюпочен к второй выходной шине 2.Недостатками известного многоуровневого сумматора являются низкие помехоустойчивость, быстродействие н большая погрешность, обусловленные тем, что выходное токовое зеркало работает в большом динамическом диапазоне . токов, что ограничивает использование максимальной величины единичного уровня то вого зеркала, порогового элемента с двум,мя выходами и источника тока, пощцноченного к первому выходу пороговогоэлемента, первые выходы входных токовых зеркал соединены с входом выходного токового зеркала, выход крторогоподключен к первой выходной шине, вторые выходы входных токовых зеркал соединены с входом порогового элемента,второй выход которого подключен к вто 1 16рой.выходной шине, дополнительно содержит транзистор р- -р типа",с общей базой, эмиттер которого соединен с цервымвыходом порогового элемента, а коллектор - с входом выходного токового эеркаларНа чертеже показана принципиальнаясхема четырехуровневого инжекционногосумматора.Сумматор содержит входные токовыезеркала 1,2 и 3 на И Л транзисторахЯ4,5 и 6 с входами 7,8 и 9 и выходами10 и 11, 12 и 13 и 14 и 15 соответственно, выходное токовое зеркало 16 наИ Л транзисторе 17. и с источниками 21 8 и 19 тока в .базовой и коллекторнойцепях соответственно, пороговый элемент20 на двухколлекторном ИЛ транзисторе21 с источниками 22 и 23 тока в базовой и второй коллекторной цепях соот- Зветственно, источник 24 тою, состоящийиз источника 25 постоянного тока и транзистора 26 с общей базой. Вйходы 11,12 и 14 входных токовых зеркал соедийены с входом 27 выходного токового3зеркала и с коллекторам 28 транзистора26. Выходы 10,13 и 15 входных токовых зеркал соединены с входом 29 транзистора 21. Первый коллектор 30 транзистора 21 соединен с эмиттером транзистора 26 и источником 25 тока. Коллектор 31 транзистора 17 соединен спервой выходной шиной 32. Второй коллектор 33 транзистора 21 соединен свторой выходной шиной 34,Работа сумматора состоит в следующемаНа входы 17,8 и 9 затекают четырехуровневые сигналы тока Х, У и ХИз. входов 27 и 29 вытекает ток, величинакоторого равна сумме входных токов,Если сумма входных токов меньше 3,5,транзистор 21 открыт, транзистор 26 закрыт, выходное токовое зеркало 16 передает на выход . значение суммы входных токов Х,.У и.Если же сумма входных токов превышает значение 3,5, транзистор 21 закрывается, на выходе переноса Р появляется сигнал переноса в виде единичного тока.Источник 24 тока создает во входной пепи 27 ток величиной в 4 единицы. На выходе суммы б вытекает ток на 4 единицы меньшФ, чем сумма входных токов Х,У и 7 .Предлагаемый многоуровневыйсумматор позволяет увеличить значение единичного уровня тока в 2-2,3 раза и во столько же раз увеличить помехоустойчивость и быстродействие сумматора и/или уменьшить вносимую сумматором погрешность на 20-60%.формула изобретенияМногоуровневый сумматор, состоящийиз нескольких входных токовых зеркал сдвумя выходами каждое, выходного токового зеркала, порогового элемента сдвумя иаходами и источника тока, подключенного к первому выходу пороговогоэлемента, первые выходы входных таковых зеркал соединены с входом выходноготокового зеркала, выход которого подключен к цервой выходной шине, вторыевыходы входных токовых зеркал соединены с входом порогового элемента,второй выход которого подключен к второй выходной шине, о т л и ч а ю щ и йс. я тем, что, с целью увеличенйя помехоустойчивости, быстродействия и повышения точности, он дополнительно соцержит транзистор р.и-р типа с общей базой,эмиттер которого соединен с первым выходом порогового элемента, а коллекторс входом выходного токового зеркала.Источники информации,щнщятые во внимание при экспертизе1. Вариченко Л. В. и др. Элементар-ная ячейка параллельного многоэначногоумножителя ИфЛ типа,. Микроэлектроника%в ею р-2.Патент США Ж 4140920,кл. Н 03 К. 19108, 1979.Тираж 959 НИИПИ Государственного комитет о делам изобретений и открн 035, Москва, Ж, Раушсзаа