Элемент с тремя состояниями

(71) Н ауч н о-исслконструкторскиванных системгаза72 Е.Н. Банта л, М 46едовательсинститутуправлени й и проектно автоматизироя транспортом ов, 1980, ные логичсские70, с. 346, рис. НИЯМИ пульсной о в качеах сбора ОЯовастем О" О л ОСУДА Р СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относитстехнике и может быть исполстве буферного элемента в Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве буферного элемента в системах сбора информации с рассредоточенных объектов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем введения третьего высокоимпедансного состояния на выходе элемента,На чертеже представлена принципиальная схема элемента с тремя состояниями.Элемент с тремя состояниями содержит элемент НЕ 1, первый элемент НЕ-И 2, второй элемент НЕ-И 3, ко второму входу которого подключен выход элемента НЕ 1, шестой резистор 4, первый вывод которого информации с рассредоточенных обьектов, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей утем введения третьего высокоимпеданснзгс состояния на выходе, Элемент с тремя состояниями содержит два диодапять резисторов, первый и второй транзисторы первого типа проводимости и третий тран. зистор второго типа проводимости. Введение первого и второго элементов НЕ-И, элемента НЕ, пяти резисторов, третьего диода, четвертого и пятоге транзисторов первого типа проводимости позволяют обеспечить на выходе высокоимпедансное состояние, что позволяет использовать элемент с тремя состояниями в качестве выходного каскада устройств передачи информации, в частности в устройствах телемеханики. 1 лл,соединен с выходом элемента НЕ-И 2, первый резистор 5, к первому выводу которого подключен выход элемента НЕ-И 3, пятый транзистор 6, база которого соединена с вторым выводом резистора 4, седьмой резистор 7, к первому выводу которого подключен эмиттер транзистора 6. первый диод 8, третий диод 9, анод которого соединен с анодом диода 8 и с вторым выводом резистора 7, первый транзистор 10, к базе которого подключен второй вывод резистора 5, второй резистор 11, первый вывод которого соединен с эмиттером транзистора 10, пятый резистор 12, второй транзистор 13, база которого соединена с вторым выводом рези 169898220 2 Г 30 3 Г 1 50 Щ стара 11 ." с п 8 рвым В 1 вад 6 резистора 12, третий резистор 14, четвертый резистор 15, Второй ВыВОд катараГО сОедйнен с катодом диода 8 и . коллектором ранзистора 13, Восьмой рез 1 стар 16, третий транзистор 17, база катара:-О соединена с Вторым выводом реэиста.)а 14 и с пеавым вы Водам резистора 15, четвертч 1 транзисОр 18 ааэа которого , соеДинена с первым Выводом резистора 16 ; и с катодам диода 9, ВтаОЙ диод 19, анод которого подключен к коллектору транзи стара )7, ДеЯть) реэисгар 20, первый выВод которого соединен с катодам Диода 19,Десятый р 881)сто 211 Второй РЫВОЦ катара ГО подключен к коллектору транзистора 18,шину О 2 Г 1 ГаЛня 1 а)оря (аД 11 ена ( первь 1 ми вхацэми элементов Н 1-.-А 2 и 3 инфармацианнуа шину 2,), ка. :Орая паД 1011 ачена к второму входу элемента НЕ-И 2 и к входу элемента НЕ 1, шину 24 питаниякоторая соединена с эмитт;рам транзистора17, с первьн выводам резистора 14 и с коллекторами транзисторов 10 и 6, общую шину 25, которая падклОчена к эмиттерамтранзисторов 18 и 13 и к вторым вь 1 вадамрезисторов 12 и 16, вы)(адную шину 26, которая соединена с Вторым Вывацам рези".горд 20 и с 1 ервым Выадам резистора 21,Элемент с тремя состояями работаетседющим Об разам,Г 1 ри подаче ед 1,:- Чнга сигнала на ши 1;"22 ЭЛем 8 НТ С 38 г ,(: СТоя НияМИ НВХОЛИТСЯ В ВЫСОКОИМГ 18,г.,агГС "ОМ СО. ОЯНИ, При,подаче нулевого сигнала на д ину 22 зле"минт с тре 1 я состояниями 1 ахад 1 тс в ООстоянии, ап реце)емо 1 сигналсм на шине23, так, при нулевом сиГнале 1 а В)ин 8 22 инулевом сиГнале на ши 18 );3 1 а Бы(ОДнаиВ 1 ин 8 26 на)адится нулевой сигнал лги выходной цине 26 находится гулевой сиг нал ил к ВЯхаднай шине 26 паЦклю ена через ап(рытый гранэис гор 18 и резистоа 21 абщаЯ шина 25 л Гри ну(18 вам сиГнале на шине 22 и ед 1 ничнам сипале на шине 23 на ВыходОй шине 26 на:(ОДится 8 ДиничньЙ сиГнал ил к Выхаднаи ши 8 26 подключен через Откаытый ГраЧзистар 17 ДиОД 19 и резистор 20 шина 24),Элементы НЕ-И 2 и НЕ-И 3 выполняют логическую функцио НЕ-И, т.е, при наличии на обоих входах какого-либо из этих элементов нулевых сигналов на выходе этого элемента будет единичный сигнал, а при наличии единичного синала на одном иэ входов или на обоих на выхода этого элемента будет нулевой сигнал.В предлсженнам элементе с тремя состояниями использованы элементы НЕ 1, НЕ-И 2 и НЕ-И 3, выполненные на МО 11 транзисторах (с целью уменьшения потребления тока).В исхОдном сОстОянии при наличии на шине 22 единичного сигнала, независимо ат сиГнала на шине 23, на Выходах зл 8 ментоВ НЕ-И 2 и НЕ-И 3 нулевой сигнал, и, вследствии этого, закрыты транзисторы 6 и 10. Так как транзистор 6 закрыт, то отсутствует ток в цепи: шина 24 - колле(тор-эмиттер транзистора 6 - оезистор 7 - диод 9 - параллельно соединенные база-эмиттер транзистора 18 и резистар 16-общая шина 25, и поэтому закрыт транзистор 18. Так (ак закрыт -.ранзистор 10, то отсутствует ток в цепи; шича 24 - коллектор-эмиттер транзистора 10 и резистор 11 - параллельно соединенные база-змиттер транзистора 13 и резистор 12 - общая шина 25 и поэтому закрыт транзистор 13. Так как закрыт транзистор 13, то отсутствует ток в цепи: шина 24 - параллельно соединенные резистор 14-змиттер-база транзистора 17 - резистор 15 - коллекторэмиттер транзистора 13 - общая шина 25, и поэтому закрыт транзистор 17, Таким образам, в этом случае ат выходной шины отключены и шина,24 и общая шина 25 источника питания, т.е. элемент с тремя состояниями находится в "третьем" - высакаимпедансном состоянии.Допустим, что на шине 23 В исходном состоянии имеется нулевой сигнал, тогда в момент появления на шине 22 нулевого сигнала появляется единичный сигнал на выходе эл 81, нта НЕ-И 2 (на выходе элемента НЕ-И 3 сохраняется нулевой сигнал) и, вследствие этага, открывается транзистор 6 и начинает протекать ток па цепи, шина 24коллектор-эмиттер транзистора 6 - резистор 7 - диод 9 - параллельно соединенные база-эмиттер транзистора 18 и резистор 16, и паэтцму открывается транзистор 18. На выходной шине 26 появляется нулевой сиг,ал, так как к ней через открытый транзистор 18 и резистор 21 подключается общая шина 25 источника питания,Далее при изменении сигнала на шине 23 на единичный появляется нулевой сигнал на выходе элемента НЕ-И 2 и единичный сигнал на выходе элемента НЕ-И 3. Транзистор 6 закрывается, вследствие этага прекращается ток па цепи: шина 24 коллектор-эмиттер транзистора 6 - резистор - 7 - диод 9 - параллельно соединенные база-змиттер транзистора 18 и резистор 16 - общая шина 25, транзистор 18 закрывается и общая шина 25 оказывается отключенной от выходной шины 26. ТранзистОр 10 Открь 1 вд 8 тсЯ, начинает протекать так в цели: шина 24 - коллектор-эмиттер транзистора 10 - резистор 11 - параллельно15 20 25 30 35 40 55 соединенные база-эмиттер транзистора 13 и резистор 12, транзистор 13 полностью открывается, вследствие этого начинает протекать ток по цепи: шина 24 - параллельно соединенные эмиттер-база транзистора 17 и резистор 14 - резистор 15 - коллекторэмиттер транзистора 13 - общая шина 26 и транзистор 17 открывается, На выходной шине 26 появляется единичный сигнал, так как к ней через открытый транзистор 17, диод 19 и резистор 20 подключается шина 24 источника питания, Время от моментапоявления единичного сигнала на шине 23 до момента закрытия транзистора 18 (по описанной цепи) меньше, чем время от момента появления единичного сигнала на шине 23 до момента открытия транзистора 17 (по описанным цепям), поэтому в схеме при переключении сигнала с нулевого значения на единичное на шине 23 не будет протекать ток по цепи: шина 24 - эмиттерколлектор транзистора 17 - диод 19 - резистор 20 - резистор 21 - коллектор-эмиттер транзистора 18 - общая шина 25.При последующем изменении сигнала на шине 23 с единичного значения на нулевое появляется единичный сигнал на выходе элемента НЕ-И 2 и нулевой сигнал на выходе элемента НЕ-И 3, Транзистор 6 открывается, вследствие этого начинает протекать ток по цепи: шина 24 коллектор-эмиттер транзистора 6 - резистор 7 - параллельно соединенные ветви диод 8 - коллектор-эмиттер транзистора 13 - общая шина 25 и диод 9 - параллельно соединенные база-эмиттер транзистора 18 - резистор 16 - общая шина 25. Транзистор 18 остается закрытым, так как его база зашунтирована диодом 8 и открытым транзистором 13, Транзистор 10 закрывается, вследствие этого прекращается.ток по цепи: шина 24 - коллектор-эмиттер транзистора 10 - резистор 11- параллельно включенные база-эмиттер транзистора 13 и резистор 12 - общая шина 25, поэтому начинает закрываться и транзистор 13 и, соответственно, уменьшается ток по цепи; шина 24 - параллельно соединенные эмиттер-коллектор транзистора 17 и резистор 14 - резистор 15 - коллектор-эмиттер транзистора 13 - общая шина 25. При уменьшении тока через транзистор 13 закрывается транзистор 17 и открывается транзистор 18 и на выходной шине 26 появляется нулевой сигнал. В этом случае по цепи: шина 24 - эмиттер-коллектор транзистора 17 - диод 19 - резистор 20- резистор 21 - коллектор-эмиттер транзистора 18 - общая шина 25 также не будет протекать ток.Далее элемент работает аналогично описанному до появления единичного сигнала на шине 22, при котором он устанавливается в высокоимпедансное состояние,Формула изобретенияЭлемент с тремя состояниями, содержащий два диода, пять резисторов, первый и второй транзисторы первого типа проводимости, третий транзистор второго типа проводимости, база которого подключена к первому выводу четвертого резистора и через третий резистор соединена с шиной питания и его эмиттером, база второго транзистора соединена с первым выводом второго резистора и через пятый резистор подключена к его эмиттеру и общей шине. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем введениг, третьего высокоимпедансного состояния, в него введены элемент НЕ, первый и второй элементы НЕЛ, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый резисторы, третий диод, четвертый и пятый тоанзисторы первого типа проводимости, база пятого транзистора через шестой резистор соединена с выходом первого элемента НЕ-И, первый вход которого соединен с шиной управления и с первым входом второго элемента НЕ-И, к второму входу которого подключен выход элемента НЕ, вход которого соединен с информационной шиной и с вторым входом первого элемента НЕ-И, выход второго элемента НЕ-И подключен через первый резистор к базе первого транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом второго резистора, коллектор соединен с шиной питания и с коллектором пятого транзистора, эмиттер которого через седьмой резистор соединен с анодами первого и третьего диодов, катод первого диода подключен к коллектору второго транзистора и второму выводу четвертого резистора, катод третьего диода соединен с базой четвертого транзи.,тора и через восьмой резистор подключен к общей шине и эмиттеру четвертого транзистора, коллектор которого через десятый резистор подключен к выходной шине, которая через девятый резистор соединена с катодом второго диода, анод которого подключен к коллектору третьеготранзистора.1698982 СХТЗВИТЗДЬ АЯНСВ РДЗКТОР М.БЗНДУРЗ ТЗХОЗД М.МОГЗНТЗЛ КОРОЗКТОР, Р,ЛОННЗКОЗЗОбДВТВН ИЯ М И ОТ К РИТИ РЩДЩЗР НЗЬ 4/5 418