Радиочастотный логический элемент

(21) (22) (46) 7 ческии ин ту (7(53) (56) льство ССС 9/20, 1976 ство СССР 19/20, 98 Ав12 ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЭ 4 117488/24-2 115,09.86 .15.08.88. Бюл. В(54) РАДИОЧАСТОТНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ(57) Изобретение может быть использовано в качестве логического и запоминающего элемента. Цель изобретения - расширение функциональных воэможнос"- тей устройстваЛогический элемент состоит из транзистора 1, источника 8 питания, линии 3 задержки, фаэовращателя 8 и конденсаторов 2, 17 и 6. Использование предлагаемого устройства позволяет реализовать логическую функцию отрицания НЕ триггером со счетным .запуском, 3 ил.Изобретение относится к элементам логики с радиочастотным представлением сигналов и может быть использовано в качестве логического и запоминающего элемента.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения реализации триггернойфункции.На фиг.1 изображена схема радиочастотного логического элемента;на фиг.2 - пространственно-временнаядиаграмма работы элемента в режимереализации логической функции НЕ;на фиг.3 - пространственно-временнаядиаграмма работы элемента в режимереализации триггерной функции.Радиочастотный логический элемент( фиг.1) содержит транзистор 1, коллектор которого через конденсатор 2и линию 3 передачи соединен с входной шиной 4, а управляющая шина 5подключена к эмиттеру. Выходная шина6 соединена с линией 3 передачи, абаза транзистора 1 - с общей шиной 7..Источник 8 питания обеспечивает рабочую точку транзистора по постоянномуг,току в активной области и состоит изшин 9 источника питания, резисторов10 и 11, конденсаторов 12 и 13 и отрезков 14 и 15 линии передачи длинойД/4, где Я -длина волны выходного.сигнала от источника напряжения высокой частоты. Между коллектором транзистора 1 и общей шиной 7 включенконденсатор 16. Выходная шина 6 черезконденсатор 17 и фазосдвигающую цепь18, которые соединены последовательно, соединена с эмиттером транзистора 1.На пространственно-временных диаграммах (фиг.2 и 3) Б, 11, и, Бб - напряжения соответственно на входной шине 4 и шинах 5 и 6;- время протекания процесса; . - рабочая частотав режиме логического элемента;рабочая частота логического элементав режиме триггера; Х - ось линейныхкоординат.Устройство работает следующим образом.Если на управляющую шину 5 поступает сигнал 11 той же частоты, чтои напряжение Б на шину 4 от источника высокой частоты, и с фазой, отстающей от фазы сигнала источникавысокой частоты на 1/4 периода, то,как видно на фиг,2, в результате ко 10 15 20 30 нечности времени пролета носителейтока через область базы носители поступают на коллекторный переход позднее времени т , Если носители приходят на коллекторный переход раньшевремени Т, гдена 1/4 периода больше 1 то результирующее сопротивление коллектор - база складывается из двух составляющих - отрицательного активного сопротивления и " индуктивного сопротивления. Отрицательное активное сопротивления обусловлено тем, что носители, тормозясь в поле, создаваемом на коллекторном переходе источником напряжения высокой частоты, отдают ему часть своей кинетической энергии, а индуктивное сопротивление - тем, что напряжение на переходе коллектор - база опережает ток носителей. Параметры транзистора подбираются таким образом, чтобы индуктивная составляющая сопротивления образовывала с емкостью С (фиг,1) последовательный контур, настроенный на частоту Й 1 напряжения источника высокой частоты, а отрицательная активная составляющая компенсировала потери в этом контуре. Выходная цепь полностью шунтируется образовавшимся контуром (П = 0). При подаче на вход 5 сигнала Б другой частоты или фазы проводимость цепи база - коллектор меняет свойхарактер (исчезает отрицательная активная составляющая и изменяется активная), условия резонанса нарушаются, сопротивление контура возрастает и контур не шунтирует выходную цепь 40 ( б Ф)Величина емкости конденсаторов 16и 17 выбирается достаточно малой, чтобы создать большое сопротивление сигналу счастотой Г . Величина фазо 45 вого сдвига, создаваемого фазосдвигающей цепью 18, выбирается такой, чтобы на частоте 1 сигнал, просачивающийся с выходной шины 6 через конденсатор 17 на эмиттер транзисто ра 1 не совпаДал по фазе с ВхОДнымсигналом П, поступающим на клемму 5. Выполнение этих требований исключает влияние на частоте Е дополнительно введенных конденсаторов 16 и 55 17 и фазосдвигающей цепи 18.Таким образом, на частоте 2 логический элемент реализует логйческую функцию отрицания НЕ и срабатывает при подаче на вход .сигнала опре 3 141деленной фазы и частоты, что увеличивает его помехоустойчивость.Если на клемму 4 источника высокой частоты поступают электромагнитные колебания 11 с частотой Г ) Гто сопротивление конденсаторов 2 и16 становится малым и нунтирует выходную цепь (Б = О).При подаче на управляющую шину 5сигнала той же частоты 2, что и напряжения ц на шине 4 источника высокой частоты, и с фазой, отстающей отфазы сигнала П источника высокойчастоты на 1/4 периода, то, как видно на фиг.З, в результате конечностивремени пролета носителей через область базы носители поступают на коллекторный переход позднее времени.Если носители поступают на коллекторный переход раньше времени, гдена 1./4 периода больше, то результирующее сопротивление коллектор - база складывается из двух составляющих - отрицательного активногосопротивления и индуктивного сопротивления,Величина емкости конденсатора 16подбирается таким образом, чтобы индуктивная составляющая сопротивленияколлектор - база образовывала с емкостью (фиг.1) параллельный контур,настроенный на частоту Й напряженияП 4 источника высокой частоты. Отрицательная активная составляющая компенсирует потери в этом контуре. В результате высокого сопротивления начастоте Г образованного колебательного контура транзисторная цепь нешунтирует выходную шину 6 и сигнало 4 источника высокой частоты поступает в выходную шину 6 Щ й П ), ккоторой подключается внешняя нагрузка. Часть сигнала Ц через конденса тор 17 и фазосдвигающую цепь .18 поступает на эмиттер транзистора 1Величина фазового сдвига, создаваемогофаэосдвигающей цепью 18, выбираетсятакой, чтобы поступающий по ней наэмиттер транзистора 1. с выходной шины 6 сигнал обратной связи находилсяв фазе с входным сигналом 0 ., поступающим на управляющую шину 5. Этообеспечивает сохранение условий резо:накса в параллельном колебательном7185 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 контуре и после прекращения поступления входного сигнала на управляющую шину 5. В результате напряжение По на выходной шине 6 сохраняется и после прекращения подачи входного сигнала 13 (фиг.З).Для подавления сигнала Бф на выходной шине 6.необходимо на управляющую шину 5 подать электромагнитные колебания с частотой Е колебаний источника высокой частоты, но с фазой, противоположной фазе сигнала обратной связи, поступающей на эмиттер транзистора 1 по фазосдвигающей цепи 18, Это ведет к компенсации сигналаобратной связи, изменению проводимости цепи база - коллектор транзистора (исчезает отрицательная активная составляющая и изменяется,: индуктивная) Условия резонанса нарушаются, и конденсаторы 16 и. 2 шунтируют выходную шину 6, что ведет к исчезновению выходного сигнала (11=0).Таким образом, на частоте Г предлагаемый радиочастотный логический элемент обеспечивает реализацию триггерной функции - работает в режиме триггера со счетным запуском.ф о р м у л а изобретения Радиочастотный логический элемент, содержащий транзистор, источник питания, линию передачи между входной и выходной нинами, фазовращатель и конденсатор, который включен между общей шиной и коллектором транзистора, база и эмиттер которого соединены соответственно с общей шиной и выходом фазовращателя, а выходы источника питания подключены через четвертьволновые отрезки к коллектору и эмиттеру транзистора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем реализации триггерной функции, введены два дополнительных конденсатора, выходная шина через первый дополнительный конденсатор подключена К входу фазо" вращателя, второй дополнительный конденсатор включен между коллектором транзистора и выходной ниной, а управляющая шина. подключена к эмиттеру транзистора.1417 85 Составитель О. Скворц Техред М. Ходанич актор Е.Ко Корректор С. Шек аз 4077/ Подписи енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная оизв Тираж 92 ВНИИПИ Государстве по делам иэобре 13035, Москва, Ж, го комитета СССРний и открытий ушская наб., д. 4/5