Логический элемент

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеснубпик щ 99 7252. с присоединением заявки МоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения рудового КрасногоФизический институ орден женерн осковс(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕ 5 Изобретение относится к вычислительной технике:электронике, автоматике и, в частности может быть использовано при разработке БИС на дополняющих МДП-транзисторах.Известен логический элемент, со" держащий пару и-канальных транзисторов с перекрестно соединенньви стоками и затворами, три р-канальных тран.зистора и инвертор, при этом первый р-канальный транзистор подключен параллельно первому п-канальному,транзистору, а второй и третий р-каналь. ные транзисторы последовательно включены между шиной питания и истоками и-канальных транзисторов, подключенными к выходной шине, затвор первого р-канального транзистора подключен .к выходу инвертора, затворы первого и-канального и третьего р- анального транзисторов. йодключены к входу инвертора и к первой входной шине, а затворы второго р-канальйдго и йтВрера и-канального транзисторов подключены ко второй входной шине( 1.Недостатком известного устройства является реализация на выходе только одной функции, низкое быстродействие, а также то, что оно выполнено на большом числе МДП-транзисторов,Известен также логический элемент,выполненный на меньшем числе ИДП-транзисторов и содержащий пару и-канальных транзисторов с перекрестно:соединенными стоками и затворами, парур-канальных транзисторов и инвертор,вход которого подключен к первойвходной шине и к затвору первого иканального транзистора, а выход - кзатвору первого р-канального транзистора, подключенного параллельно первому и-канальному транзистору, и кистоку второго р-канального транзистора, затвор которого подключен ко второй входной шине и к затвору второгои-канального транзистора, а сток - квыходной шине и к истокам и-канальныхтранзисторов 121 .Недостатком известного логического элемента является реализация на1 выходе только одной функции, а такженизкое быстродействие, обусловленноеподключением к выходной шине четырехтранзисторов.25Цель изобретения - расширение ч функциональных возможностей элемента и повышение его быстродействия.Цель достигается тем, что в ло гический элемент, содержащий пару997252 и-канальных транзисторов с перекрест ,но соединенными стоками и затворами и пару р-канальных транзисторов, введена вторая пара р-канальных транзисторов,при этом истоки и- канальных транзисторов подключены к общей шине,р-канальные транзисторы первой пары последовательно включены между первой и второй выходными шинами, подключенными, соответственно, к стоку первого и второго и-каналь" ных транзисторов, затворы первого и второго р-канальных транзисторов первой пары подключены соответственно к первой,и второй входным шинам, первый р-канальный транзистор второй пары подключен между первой входной шиной и.первой выходной, а второй - .между второй входной шиной и второй выходной, затворы р-канальных транзисторов второй йары подключены к третьей .входной. шине, к истоку пер вого р-канального транзистора первой пары и к стоку второго р-канального транзистора этой же пары.На чертеже представлена электри-. ческая принципиальная схема логичес д кого элемента.Логический элемент содержит стоки., и"канальных транзисторов 1 и 2, пе- . рекрестно подключенные к их затворам первый и второй р-канальные транзисторы первой пары 3 и 4 последовательно включены между первой и второй вы-. ходными шинами, 5 и б, подключенными, соответственно, к стоку транзистора1 и к стоку. транзистора 2,истоки тран",З 5 зисторов 1 и 2 подключены к общей шине 7, первый р-канальный транзистор второй пары 8 включен между первой входной.;шиной 9 и первой выходнойшиной 5, а второй р-канальный тран; зистор второй пары 10 - между второй 4 О входной шиной 11 и второй выходной шиной б, затворы транзисторов 8 и 10. подключены к третьей входной шине 12, к истоку транзистора 3 и к стоку тран зистора 4, затвор транзистора 3 под ключен к шине 9, а затвор транзистора4 - к шине 11. На входную шину 9 поступает логическая переменная В, нашине 11 - ее инверсия В, а на шиНу12 - логическая переменная А. 5 ОЛогический элемент работает в со", ответствии с таблицей истинности,В таблице истинности низкому и высокому уровню сигналов соответ" ствует 0 и 1, обозначения П и 3 соот- у ветствуют состояниям транзисторов,когда они проводят (П) и когда закрыты (3).В первой колонке таблицы истинностй приведены номера наборов входных логических переменных, В следующих трех колонках приведены значения логических переменных А,В,В, в следующих шести колонках указаны состояния транзисторов 1 - 4,. 8 и 10 на соответствующих наборах, в последних двух колонках - значения выходной функции на выходных шинах 5 и 6.При нулевом наборе, когда АО, Во,Вю 1,. транзисторы 8,3,10 и 1 проводят, а транзисторы 4 и 2 закрыты. На выходной шине 5 устанавливается уровень логического О, а на шине б - уровень логической 1. На первом наборе, когда А=О,В 1,ВО, транзисторы 8,10,4 и 2 проводят, а транзисторы 3 и 1 закрыты.Нашине 5 устанавливается уровень логической 1, а на шине б - уровеньлогического О.На втором наборе, когда А:1,ВвО,В 1, транзисторы 2 и 3 проводят, атранзисторы 10,8,4 и 1 закрыты. Нашине 5 устанавливается уровень логической 1, а на шине б - уровень логического О.На третьем наборе, когда А 1, ВщО,ВвО, транзисторы 4 и 1 проводят, атранзисторы 8,2,3 и 10 закрыты, Навходной шине 5 устанавливается уровень логического О, а на выходнойшине 6 - уровень логической 1,Таким образом, на выходной шине5 реализуется функция неравнозначности, а на выходной шине б - функцияравнозначности двух логических переменных А и В. Сигнал В являетсяуправляющим,Быстродействие данного логического элемента повышается, так каку него к выходной шине подключенотри транзистора, каждый из которыхможет быть миниМальныхразмеров,а у известного элемента - четыретранзистора, вследствие чего уменьшается емкость каждой из выходных шинэтого элемента Кроме того, в данном логическом. элементе возникает регенеративный.процесс, что также повышает его быстродействие, Все транзисторы могут быть выбраны минимальных размеров, что приводит к умеНьшению:площади, занимаемой элементомна кристалле.,997252 од элемента Шин 0 и 3 п з з и з зз 3 и п 0 Формула из ения 5 Источники информво внимание приент США Р 368320 ии,спертизекл.307 принятые1. Па 205, 1972, Авт Р 797074 ССС 979 ское скл. Н етельст К 19/21 Составитель Л.Петрова едактор М,Товтин Техред М.Гергель Корректор А.Дзятко.ТираИПИ Государ о делам изо 035, Москва Подписноемитета СССРткрытийсная наб., д. венного етений иЖ5, Рауш атент, г. ужгород, Ул П Филиал ная Логический элемент, содержащий пару п-.канальных транзисторов с пе-рекрестно соединенными стоками и затворами и пару р-канальных транзисторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,2 что, с целью расширения функциональ-. ных возможностей и повышения быстродействия, в него введена вторая. пара р-канальных транзисторов, при этом истоки и-канальных транзисторов под ключены к общей шине, р-канальные транзисторы. первой пары последовательно включены между первой и.вто" рой выходными, шинами, подключенными соответственно к стоку. первого и вто рого и-канальных транзисторов, зат- ворЫ первого и второго р-канальных. транзисторов первой пары подключенысоответственно к первой и второйвходным шинам, первый.р-канальныйтранзистор. второй пары включен между.первой входной шиной и первой выходной, .а второй в . между второй входной шиной и второй выходной, затворыр-.канальных транзисторов. второй парыподключены.к третьей. входной шине, кистоку первого р-канального транзистора первой, пары.и к стоку второгор-канального транзистора этой же пары.