Логический элемент

)5 Н 03 К 19/086 ОБРЕТЕНИ ОПИ ИЕИ ЬСТВУ ие электронна"нов, Кристаллпроектиро- С на.базовом .106, 1984, с. И.И. Микроязь, 1982, с.,ыео Изобретение относится к .импульсной техникев частности к логическим элемен- . там на переключении тока, и может быть использовано в сверхскоростных интегральныхсхемах для построения комбинаци-. онной части логических схем.. Известны элементы выполненные. из двух и более токовых ключах, с двумя уров нями переключения тока, причем максимальная задержка таких схем примерно равна задержке одного токо зого ключаОднако в элементе, построенном. данным образом, через резистор, Формирую- . щий логический перепад, может . одновременно протекать О, 1, 2 и более токов токовых ключей. Для .стабилизации уровня логического нуля в элемент введен параллельно этому резистору ограничительный диод, что, однако, не позволяет сохраГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО.ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИД 1(71) Ленинградское объединенного приборостроения "Светла(56) Микросхемы интегральнК 1520 ХМ 2, Исходные данные иванию заказных матричных БИматричном кристалле И 60.73443-44, 54,Алексеенко А.Г., Шагуринсхемотехника - М.: Радио и с77, рис,2.24.(57) Изобретение относится к импульсной технике и позволяет расширить функциональные возможности логического элемента. Сущность изобретения: логический элемент содержит первый 1, второй 2, тре. тий 3, четвертый 4 и пятый 5 транзисторы, резистор 6, первый 7 и второй 8 источники тока, первую 9 и вторую 10 шины опорного напряжения, первый 11 и второй 12 входы, выход 13 первый 14, второй 15, третий 16, четвертый 17, пятый 18 и шестой 19 допол- нительные транзисторы, дополнительный источник тока 20 и третий вход 21. 1 ил. нять достаточно стабильный уровень логического нуля в элементе и приводит к увеличению задержки.Наиболее близким по технической сущности является логический элемент, реалиЗуЮщий функциЮ Р (Х 1 Х 2) = Х 1 Х 2 на двух уровнях переключения тока, т.е, формирует функцию, являющуюся частным случаем требуемой при Хз = О. Недостатком этого элемента явля":-тся невозможность реализации функции Р (Х 1,Х 2,Хз) = Х 1 Х 2+ Х 2 Хз от трех переменных, каждая из которых отлична от сопзс,Цель изобретения - расширение, функциональных возможностей логического элемента.Поставленная цель достигается тем, что в логический элемент, содержащий пять транзисторов, резистор, два источника то 174299210 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ка, две шины опорного напряжения, два входа и выход, эмиттеры первого и второго транзисторов, подключены к первому источнику тока, .коллектор первого транзистора соединен с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов, база первого транзистора соединена с эмиттером пятого транзистора и вторым источником тока, база второго транзистора - с первой шиной опорного напряжения, база четвертого транзистора подключена к второй шине опорного напряжения, база пятого транзистора соединена с первым. входомбаза третьего транзистора соединена с вторым входом, коллектор четвертого транзистора подключен к первому выводу резистора и выходу, коллектор третьего транзистора подключен к коллектору пятого транзистора и второму выводу резистора, введень 1 шесть дополнительных транзисторов, дополнительный источник тока и третий вход, эмиттеры первого, второго, третьего и четвертого дополнительных транзисторов соединены с дополнительным источником тока, коллектор второго транзистора соединен с эмиттерами пятого и шестого дополнительных транзисторов, база первого дополнительного транзистора соединена с базой пятого транзистора, база второго дополнительного транзистора - с первой шиной опорного напряжения, база. третьего дополнительного транзистора - с базой шестого дополнительного транзистора и третьим входом, база четвертого дополнительного транзистора соединена с вторым входом, а коллектор четвертого дополнительного транзистора - с коллекторами первого, третьего, пятого дополнительных транзисторов и третьего транзистора, коллекторы второго и шестого дополнительных транзисторов соединены с коллектором четвертого транзистора, база пятого дополнительного транзистора соединена .с второй шиной опорного напряжения.Предложенный логический элемент обладает новизной и существенными отличиями, Введение дополнительных элементов, указанных в формуле изобретения, позволяет реализовать функцию Р(Х 1,Х 2,Хэ) = Х 1 Х 2++ Х 2 Хз, причем через резистор протекает одновременно не более. одного тока первого источника тока или дополнительного источника тока, поэтому не требуется подключения ограничительного диода, а задЕржка практически равна задержке элемента, реализующей функцию Р(Х 1,Х 2) = Х 1 х х Х 2.На чертеже представлена электрическая схема логического элемента, реализу. ющего функцию Г(Х 1,ХъХз) = Х 1 Х 2+ Х 2 Хз. Логический элемент, реализующий функцию Р(Х 1,Х 2,Хз) = Х 1 Х 2 + Х 2 Хз, содержит пять транзисторов 1 - 5, резистор 6, два источника.тока 7, 8, две,шины опорного. напряжения 9, 10, два входа 11, 12 и выход 13, эмиттеры первого и второго транзисторов 1, 2 подключены к первому источнику тока 7, коллектор первого транзистора 1 соединен с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов 3, 4, база первого транзистора 1 соединена с эмиттером пятого транзистора 5 . и вторым источником тока 8, база второго транзистора 2 - с первой шиной опорного напряжения 9, база четвертого транзистора 4.подключена к второй шине опорного напряжения 10, база пятого транзистора 5 соединена с первым входом 11, база третьего транзистора 3 соединена с вторым входом .12, коллектор четвертого транзистора 4 подключен к первому выводу. резистора 6 и выходу 13, коллектор третьего транзистора 3 подключен к коллектору пятого транзистора 5 и второму выводу резистора 6, Согласно изобретению в логический элемент введены шесть дополнительных транзисторов 14 - 19, дополнительный источник тока 20, третий вход 21, причем эмиттеры первого, второго, третьего и четвертого дополнительных . транзисторов 14-17, соединены с дополни-. тельным источником тока 20, коллектор второго транзистора 2 соединен с эмиттерами пятого и шестого дополнительных транзисторов 18, 19, база первого дополнительного транзистора 14 соединена с базой пятого транзистора 5, база второго дополнительного транзистора 15 - с первой шиной опорного напряжения 9, база третьего дополнительного транзистора 16 - с базой шестого дополнительного транзистора 19 и третьим входом 21, база четвертого дополнительногоо транзистора 17. соединена с вторым 12 входом, а коллектор четвертого дополнительного транзистора 17 - с коллекторами первого 14, третьего 16, пятого дополнительных транзисторов 14, 16, 18 и третьего транзистора 3, колпекторь 1 второго и шестого дополнительных транзисторов 15, 19 соединены с коллектором четвертого транзистора 4, база пятого дополнительного транзистора 18 соединена с второй шиной опорного напряжения 10.Предлаженный логический элемент функционирует следующим образом.На входы 11, 12, 21 подаются сигналы, соответстВующие уровню логического нуля или единицы. В таблице представлены пути протекания токов первого источника тока 7 ( 1) и дополнительного источника тока 20 (2) .при различных комбинациях входных сигналов (всего комбинаций 2 + 8), а также зна1742992 ути коллектор-эмиттер транзисторов с номером резистор 6 - как Я Запись -Т+ Т/ - . означает нзистора (после них он вновь складывается). П р и м е ч а н и е: Протекание тока иОбозначено как Ть а протекание тока чер что ток протекает параллельно через оба. чение на выходе 13 (в случае, когда один из с первым входом, база третьего транзистотоков протекает через резистор 6, на выхо- ра соединена с вторым входом, коллектор де 13 формируется уровень логического ну- четвертого транзистора подключен к перволя, в противном случае - уровень му выводу резистора и выходу, коллектор логической единицы). Как следует из табли третьего транзистора. подключен к коллекцы, логический элемент реализует функцию тору пятого транзистора и второму выводу Р(Х 1,Х 2,Хз) = Х 1 Х 2+ Х 2 Хз, причем одновре- . резистора, отличающийся тем,что,с .менно через резистор 6 протекает не болеецелью расширения функциональных воз.одного тока (или 11, или 2), т,е. уровень можностей, в логический элемент введены ,логического нуля остается постоянным. 10 шесть дополнительных транзисторов, доТаким образом, предложенный логиче- . полнительный источник тока и третий вход, ский элемент по сравнению с известным, причемэмиттеры первого, второго, третьего позволяет реализовать функцию от трех пе- . и четвертого дополнительных транзисторов ременных, т.е. расширить функциональные соединены с дополнительным источником возможности, причем задержка остается 15 .тока, коллектор второго транзистора соедипрактически равной задержке элемента, ре- нен с эмиттерами пятого и шестого дополниализующегофункциюотдвух переменных. тельных:транзисторов, база первогодополнительного транзистора соединена сФ о р м у л а и 3 о б р е т е н и я базой пятого транзистора, база второго до 20 полнительного транзистора - с первой шинойЛогический элемент, содержащий пять опорного напряжения, база третьего дополтранзисторов, резистор, два источника то- . нительного транзистора - с базой шестого кадве шины опорного напряженйя,. два дополнительноготранзистораитретьимвховхода и выход, эмиттеры первого и второго дом, база четвертого дополнительного трантранзисторовподключены кпервомуисточ зистора соединена свторым входом, а нику тока, коллектор первого транзистора . коллектор четвертого дополнительного трансоединен с эмиттерами третьего и четверто- зистора - с коллекторами первого, третьего,го транзисторовбаза первого:транзиатора. пятого дополнительных транзисторов и соединена с эмиттером пятого транзйстора третьего транзистора, коллекторы второго и и вторым источником тока, база второго 30 шестого дополнительных транзисторов соетрайзистора -с первой шиной опорного динены с. коллектором четвертого транзистонапряжения; база четвертого транзистора: . ра, база пятого дополнительного транзистора .подключена к второй шине опорного напря-, соединена с второй шиной опорного напряжения, база пятого транзистора соединена жения.1742992Составитель А,Янов Редактор .И.Ванюшкина Техред М.МоргенталКорректор Н.Ревска Заказ 2295 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5