Многовходовый многозначный логический элемент максимум

(51)4. Н 03 К 19 094 ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗО КОМИТЕТ СССРТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Я ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Ргоп 1 1.Сча 1 цей ЬорсРгосеейпрз оГЗушроз 1 цш ог МВагЬ. 1979, РЧНцеггаз 1.Ьрозг Тегпа 1 уЙп 8 з оГ гЬе 9розница ог Мц 11ВаЬ, 1979, 1 и 1 Бюл, Р 15ев, А,Б.Кметь,Д.С.Сержанович3 (088.8)Стчопе Р.Р. Мц 1 г 1 р 1 еСаез цз 1 пр МЕЯРЕТзЬе 9-гЬ 1 пйегпа 1 опа 11 С 1 р 1 е-ча 1 цед Ьо 81 с,р. 175-181.(54)(57) МНОГОВХОЛОВЫЙ МНОГОЗНАЧНЫЙЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ МАКСИМУМ, содержащий две группы комплементарных парМОП-транзисторов, затворы -той комплементарной пары МОП-транзисторовкаждой группы подключены к д-му входу элемента, МОП-транзисторы с каналом р-типа каждой группы включеныпоследовательно, подложки и свободный исток МОП-транзисторов с каналомр-типа первой группы подключены к положительнои шине питания, свободныйисток и подложки МОП-транзисторов сканалом р-типа второй группы подключены к первому выводу первого резистора, истоки и подложки МОП-транзисторов с каналом и-типа первой группыподключены к отрицательной шине питания, а их стоки объединены, подложки и истоки МОП-транзисторов с каналом и-типа второй группы подключенык первому выводу второго резистора, аих стоки объединены, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,в него введен третий резистор, включенный между стоками МОП-транзисторов с каналом п-типа первой группыи первым выводом второго резистора,второй вывод которого подключен кпервому выводу первого резистора, астоки МОП-транзисторовс каналоми-типа второй группы подключены к выходу элемента и свободному стоку МОПтранзистора с каналом р-типа второйгруппы, а свободный сток МОП-транзистора с каналом р-типа первой группыподключен к второму выводу первогорезистора.Изобретение относится к импульсной технике, а именно к многозначным элементам на МОП-транзисторах, и может быть использовано для построения циФровых логических устройств.Известны двухвходовые многозначные логические элементы, содержащие переключатели тока на полевых транзисторах и выходной каскад. 10Недостатком известных устройств является их, сложность.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двухвходовой трехзначный элемент ИЛИ, 15 реализующий Жункцию максимум, содер.жащий две группы комплементарных пар МОП-транзисторов, затворы 1-ой комплементарной пары МОП-транзисторов каждой группы подключены к -му вхо ду элемента, МОП-транзисторы с каналом р-типа каждой группы включены последовательно, подложки и свободный исток МОП-транзисторов с каналом р-типа первой группы подключены к 25 положительной шине питания, свободный исток и подложки МОП-транзисторов с йаналом р-типа подключены к первому выводу первого резистора, второй вывод которого подключен к по ложительной шине питания, истоки и подложки МОП-транзисторов с каналом г.-типа первой группы подключены к отрицательной шине питания, а их стоки объединены, подложки и истоки35 МОП-транзисторов с каналом и-типа второй группы подключены к первому выводу второго резистора, второй вывод которого подключен к положительной шине питания, свободные стоки 40 МОП-транзисторов с каналом р-типа первой и второй групп подключены соответственно к стокам МОЛ-транзисторов с каналом и-типа второй и первой групп, 45Недостатком известного элемента являются узкие Функциональные возможности, то есть малое количество входов и малая значность элемента.Цель изобретения - расширение50 Функциональных возможностей элемента.Для достижения поставленной цели в элемент, содержащий две группы комплементарных пар МОЛ-транзисторов, затворы -ой комглементарной пары транзисторов каждой группы годключены к 1-му входу элемента, МОП-транзисторы с каналом р-типа каждой группы включены последовательно, подложки и свободный исток МОП-транзисторов с каналом р-типа первой группы подключены к положительной шине питания, свободный исток и подложки МОП- транзисторов с каналом р-типа второй группы подключены к первому выводу первого резистора, истоки и подложки МОП-транзисторов с каналом и-типа первой группы подключены к отрицательной шине питания, а их стоки объединены, подложки и истоки МОП-транзисторов с каналом п-типа второй группы подключены к первому выводу второго резистора, а их стоки объединены, введен третий резистор, вкюпоченный между стоками МОП-транзисторов с каналом п-типа первой группы и первым выводом второго резистора, второй вывод которого подключен к первому выводу первого резистора, а токи МОП-транзисторов с каналом и-типа второй группы подключены к выходу элемента и свободному стоку МОП-транзистора с каналом р-типа второй группы, а свободный сток МОП-транзистора с каналом р-типа первой группы подключен к второму выводу первого резистора.На чертеже представлена принципиальная схема многовходового многозначного логического элемента максимум.Элемент содержит две группы комплементарных пар МОП-транзисторов 1-11-п, 2-12-п, 3-1,.,3-и 4,14-п. Затворы х-ой комплементарной пары МОП-транзисторов 1-1, 2-, З-х, 4-1 подключены к 1-му входу 5-х элемента, МОП-транзисторы 1-11-п, 3-13-п с каналом р-типа каждой группы включены последовательно, подложки и свободный исток МОП-транзисторов 1-1 1-и первой группы подключены к положительной шине питания 6, свободный исток и подложки МОП-транзисторов 3-13-п с каналом р-типа второй группы подключены к первому выводу первого резистора 7. Истоки и подложки МОП-транзисторов 2-12-п с каналом и-типа первой группы подключены к отрицательной шине питания 8, а их стоки объединены, подпожки и истоки МОП-транзисторов 4-1. . .4-и с каналом п-типа второй группы подключены к первому выводу второго резистора 9. Третий резистор 10 включен между стоками МОП-транзисторов30 50 4-14-и с каналом и-типа первойгруппы с первым выводом второго резистора 9, второй вывод которого подключен к первому выводу первого ре 5зистора 7, а стоки транзисторов4-14-и с каналом и-типа второйгруппы подключены к выходу 11 элемента и свободному стоку МОП-транзистора 3-и с каналом р-типа второйгруппы, а свободный сток МОП-транзистора1-и с каналом р-типа первой группыподключен к второму выводу первогорезистора 7,Многовходовый многозначный логический элемент максимум работает следующим образом. На входы 5-15-иэлемента поступают сигналы в виденапряжения постоянного тока в диапазоне от нуля вольт до напряжения источника питания Е, что влогическом смысле соответствует алфавиту Еп = 0,1,2,3,Пусть величины входных сигналови-входового четырехзначного логического элемента равны О, т.е. напряжения Б и где= 1,2и, находятся в пределах О П пп 1 Боргде Бр - пороговое напряжение МОПтранзисторов. В этом случае всеМОП-транзисторы 2-12-и,4-14-и с каналом и-типа закрыты, пос,кольку напряжение на их затворах непревьппаег Опор, а все МОП-транзисторы 1-1 1-и, 3-1 3-и с каналомр-типа открыты,так как напряжение на ихзатворах по отношению к потенциалу истоков меньше на величину, превьппающую П пор . В результате на выходе 11элемента напряжение равно Е, что 40соответствует логическому сигналу"З, Если в наборе. входных сигналовхотя бы один равен "1", а все остальные меньше 1 т еесли П ор 4Пвх; 1/ЗЕи + Упор, а Пвх 1 Пор . 45где 1,1 е 1,2и, Н 1, то всеМОП-транзисторы 1-11-и,3-13-и с каналом р-типа вследствие того, что напряжение на затворах указанных МОП-транзисторов по отношению к потенциалам их истоков попрежнему меньше на величину, большуюБ,р, открыты. Открыт также МОП-транзистор 2-1, поскольку. напряжение наего затворе вьппе, Упор, а МОП-транзисторы 4-14-и закрыты, ибо напряжение на их затворах не превышает на величину Пор потенциала Истоков, определяемого падением напряжения на резисторе 10 делителя, образованного резисторами 7, 9, 10, номиналы которых равны. В результате падение напряжения на резисторах 10 и 9 делителя, равное,У/3 Е (что соответствует логическому значению "2") приложено к выходу 11 логического элемента. Допустим теперь, что в наборе входных сигналов хотя бы один равен, "2", а остальные меньше "2", т.е, если 1/ЗЕ + Ц ор 4 П , 4 2/ЗЕ а + 0 ор, Ибх 1(1 ЗЕ+ П ор о о 5 е 1,2,.иааф д1. МОП-транзисторы 1-11-и открыты, открыт по крайней мере один МОП-транзистор 2-д. МОП-транзистор 3 и меняет свое состояние по сравнению с предыдущим случаем на противоположное, т.е. станет непроводящим, так как напряжение на его затворе не меньше на величину 0 ор потенциала истока, равного 2/ЗЕ, ХОП-транзистор 4-и находится в проводящем состоянии, поскольку напряжение на его затворе превьппает потенциал истока, равный 1/ЗЕ, на величину, большую У ор . Следовательно, на выходе 11 элемента появляется сигнал, величина которого равна падению напряжения на резисторе 10 делителя, т.е. 1/ЗЕп, что соответствует алфавитному значению "1". Пусть наконец, хотя бы на одном входе элемента сигнал равен "3", т.е, напряжение Пп где д е 1,2,и, находится в пределах 2/ЗЕ+ Упор 40 п 1 Е. В этом случае выход 11 элемента находится под потенциалом отрицательного полюса 8 источника питания, что соответствует алфавитному значению "О". Следовательно, работа элемента, как вытекает из вьппенаписанного, соответствует таблице истинности функцииМАХ(х,х, х,).чТехнико-экономический эффект в предложенном элементе заключаетСя в расширении его функциональных возможностей, что позволяет упростить устройства, построенные на его основе.112 б 172 5 й Корректор И.Эрдейи дактор Н.Сильнягина авчу аз 3375 одписное полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,оиэводств 31 ИИПИпо3035, И Тираж 928 ПГосударственного комитета ССелам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб., д