Логический элемент

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 091 (111 За) Н 03 К 19/091 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е 1 6 7 8 9(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физическийинститут(54) (57) 1. ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий первый транзистор первого типа проводимости, эмиттер и база которого подключены соответственно к первой и второй шинам питания, коллектори база - соответственно к базе иколлектору второго транзистора второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к базе третьего транзистора второго типа проводимости,эмиттер которого подключен к общейшине,а коллекторы - к выходам устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения помехоустойчивости, уменьшения потребляемой мощности, увеличения диапазонаизменения тока питания и упроще"ния технологии производства, в неговведен источник тока, который подключен к базе третьего транзистора,а база второго транзистора соединенас входом устройства. 2. Логический элемент по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения надежности, источник тока выполнен управляющим.Изобретение относится к импульсной технике, а именно к интегральнымэлементам с ижекционным питанием,с линейными схемами, и может бытьиспользовано в БИС.5Известен логический элемент, натранзисторах разного типа проводимости с параллельно включенными коллекторными переходамиГ 1 3.Недостатком известного логического элемента является низкая помехоустойчивость и сложность изготовления на одном кристалле. с линейнымиэлементами.Наиболее близким к предлагаемому 15по технической сущности является логический элемент, содержащий первыйтранзистор первого типа проводимости, эмиттер и база которого соединены соответственно с первой и второй 20шинами питания, коллектор и база -соответственно к базе и коллекторувторого транзистора второго типапроводимости, первый и второй эмиттеры второго транзистора подключены соответственно к базе третьеготранзистора второго типа проводимос-ти и к входной шине, эмиттер третьего транзистора соединен с общей шиной, а его коллектор соединен с выхо- Здом устройства 2 1,Недостатками известного логического элемента являются малая помехоустойчивость, обусловленная малымзначением величины напряжения логи 35ческой единицы и малой величинойдля третьего транзистора большаяпотребляемая мощность, обусловленная тем, что второй транзистор всегда находится во включенном состоянии; малый диапазон тока питания,определяемый условием рМ ъ 1.,где Й - количество выходов третьего транзистора; сложная технология.так как при реализации цифровых элементов на одном кристалле с линейными элементами необходимо обеспечитьзначение р) (2-3) М, что сложно выполнить, особенно для высоковольтных устройств.Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости, уменьшение потребляемой мощности, увеличение диапазона изменения тока питания и упрощение технологии производства, а так 55же увеличение надежности.Поставленная цель достигаетсятем, что в логический элемент, содержащий первый транзистор первого типа проводимости, эмиттер и базакоторого подключены соответственнок первой и второй шинам питания, коллектор и база - соответственно к базе и коллектору второго транзисторавторого типа проводимости, эмиттеркоторого подключен к базе третьеготранзистора второго типа проводимости, эмиттер которого подключенк общей шине, а коллекторы - к выходам устройства, введен источник тока, который подключен к базе третьего транзистора, а база второго транзистора соединена с входом устройства,Источник тока выполнен управляющим.На фиг.1 показана принципиальнаясхема логического элемента, нафиг.2 - то же, источник тока выполнен управляющим; на фиг,3 - примерфрагмента топологии логическогоэлемента.Логический элемент содержит(фиг.1) первый транзистор 1 первоготипа проводимости, эмиттер и базакоторого подключены к первой и второй шинам питания 2 и 3, коллектори база - соответственно к базе и коллектору второго транзистора ч второготипа проводимости, эмиттер которогосоединен с базой третьего транзистора 5 второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине,а коллекторы - к выходам 6, 7, 8и 9 устройства, источник 10 тока подключен к базе третьего транзистора 5,а база второго транзистора ч соединена с входом 11 устройства,Логический элемент работает следующим образом (фиг,1), Первый транзистор 1 является источником тока 3,В зависимости от сигнала на входе 11устройства ток Зс затекает либо вбазу второго транзистора ч (на вход 11устройства подается сигнал, соответствующий логической единице), либов коллектор предыдущего логическогоэлемента (на вход 11 устройства подается логический ноль), При низкомпотенциале на входе 11 устройствавторой и третий транзисторыи 5закрыты, коллекторы третьего транзистора 5 не могут ответвить базовыетоки последующих логических элементов, поэтому на базах их входных транзисторов будет высокий потенциал, соответствующий логической единице, Привысоком потенциале на входе 11 устройства второй транзистор ч открывает1095408 3 02 10- 3 фиг.8 ся и задает в базу третьего транзистора 5 ток величиной где Э 1 - величина источника 10 тока. Если же источник 10 тока является управляющим (фиг. 3), то Ээ - Эо рТаким образом, низкий потенциал на входе логического элемента соот О ветствует высокому потенциалу на выходе (в цепочке логических элементов), и наоборот, т,е, предлагаемый логический элемент осуществляет инверсию логического сигнала. Учи тывая, что каждый логический элемент может иметь М выходов, а к входу каждого логического элемента можно подключить несколько выходов от других логических элементов, 20 можно показать, что он выполняет логическую функцию М (И-НЕ), На предлагаемом логическом элементе можно реализовать и функцию М (ИЛИ-НЕ) объединяя несколько коллекторов от разных логических элементов вместе.Логический элемент (фиг.2) позволяет повысить надежность устройств построенных на его основе. Логический элемент нормально функционирует при обрыве одной из двух управляющих шин, замыкании коллекторного перехода второго транзистора 4 и разрыве его коллекторного перехода. 1Технико-экономический эффект в заявленном устройстве заключается в увеличении помехоустойчивости, уменьшение потребляемой мощности, увеличении диапазона изменения тока питания, упрощение технологии производства и увеличении надежности.1 О 954 О 8 А.Яновбияк оставител хред Ле Ко актор М.Петров ректор А.фере Заказ 3622/42 . ТирамВНИИПО Государст по делам изобрет 113035, Москва,8 одпис ноеР нного комитетаий и открытий35, Раушская на 4/ Проектная, 4 лиал ППП "Патент", г. Уагоро