Логический элемент

Союз Советскин Социалистицескин Республик/О с присоединен Геоударственнвй номнте СССР ао делам нэооретеннй н открытнй(088 и 72) Автор изобретения А. Н. Кармазинскййковский ордена Трудового Красного Знамениинженерно-физический институт(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ти в Изобретение лительной те тики и может относится к об хники, электронбыть использов здании больших и ополняющих МДП ики, автоано, в ча- нтеграль- -транзисто 5 а ности а ых сах. Известны инверторы на дополняющих МДП-транзисторах и логические элементы выполняющие различные логические функции, существенными признаками которых является наличие пар дополняющих транзисторов, м и р-канальных, в которых сток В-канального транзистора подключен к стоку р-канального транзистора и к выходу элемента, затвор о канального транзистора подключен к затвору р-канального тран 1 зистора и к входу элемента, истоки и-канальных транзисторов и их подложки подключены к общей шине, истоки р-канальных транзисторов и их подложки подключены к плюсовой шине.Многовходовые логические элементы содержат группы последовательно и параллельно включенных транзисторов с каналами дополняющих типов проводимости, причем группе последовательно включенных транзисторов с каналами ет-типа соответствует группа р-канальных транзисторов, включенных параллельно, и наоборот. Каждому те-канальному транзистору соответствует р.-канальный транзистор, затворы которых подключены к входу элемента .11.Недостатком известных логических элементов является наличие только одного выхода. Известен логический элемент; содержащий три инвертора на дополняющих МДП- транзисторах, первый инвертор подключен между шинами источника питания, второго- между одной из шин источника питания и выходом первого, а инвертора, причем вход и выход каждого из инверторов являются соответственно входом и выходом . элемента, в каждом из инверторов подложки 6-канальных транзисторов подключены к общей шине, а подложки р-канальных транзисторов - к плюсовой шине )68013Недостатком известного логическогоэлемента является реализация функцийтолько одного типа (НЕ-И либо НЕ-ИЛИ),Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей элемента.Для этого в логическом элементе, содержащем три инвертора на дополняющихМ,ИП-транзисторах, в котором первый инвертор подключен между шинами источника питания, второй - между выходом первого и одной из шин источника питания,вход и выход каждого из инверторов являются, соответственно, входом и выходомэлемента, в каждом из инверторов подложки б-,канальных транзисторов подключенык обшей шине, а подложки р-канальныхтранзисторов. - к плюсовой шине, третийинвертор включен между выходами первого и второго инверторов.На фиг. 1 представлена принципиальная Осхема предлагаемого логического элемен-та; на фиг. 2 - таблица истинности, поясняюшая работу элемента," на фиг, 3 -принципиальная схема логического элемен 25та; на фиг. 4 - таблица истинности, поясняющая работу элемента, принципиальнаясхема которого изображена на фиг. 3,Первый инвертор 1 на дополняющихМДП-транзисторах 2 и 3 подключен междуЭОплюсовой шиной 4 и общей шиной 5, второй инвертор 6 на дополняющих МДП-транзисторах 7 и 8 подключен между плюсовой шиной 4 и выходом 9 первого инвер-тора 1 третий инвертор 10 на дополняю35ших МЙП-транзисторах 11 и 12 включенмежду выходом 9 первого инвертора 1 нвыходом 13 второго инвертора 6, входы14,15 и 16 инверторов 1, 6 и 10 соответственно являются одновременно входа Оми элемента, на которые поступают соответственно входные переменные Х 1,Х 2 иХЗ, выходы 9,13 и 17 инверторов 1,6 и10 соответственно являются одновременно выходами элемента, на которых выполняются функции У 1, У 2 и УЗ. ПодложкиО"-канальных транзисторов 2,7 и 11подключены к общей шине 5, подложки-канальных транзисторов 3,8 и 12подключены к плюсовой шине 4,0Второй инвертор 6 (фнг.З) подключенк другой шине источника питания, в частности - к общей шине 5.Логический элемент работает следующим образом.55Если на вход 14 фиг, 1) поступаетнапряжение логического нули, то-канальный транзистор 2 закрыт, а р -канальный транзистор 3 открыт, на выходе 734появляется напряжение логической единицы, если на вход 14 поступает напряжение логической единицы, то й,-канальный транзюетор 2 открыт, а й -канальный транзистор 3 закрыт, и на выходе 9 возникает напряжение логического нуля. Следовательно, на выходе 9 выполняется функция НЕ от входной переменной Х 1 на входе 14"31 -.ф х 1Изменение значения напряжения на выходе 13 происходит только в том случае,если на входе 14 появляется напряжениелогической единицы и соответственно навыходе 9 - напряжение логического нуля.В этом случае при поступлении на вход15 напряжения логической единицы на выходе 13 устанавливается напряжение логического нуля, Если на входе, 15 появляется напряжение логического нуля, тона выходе 13 устанавливается напряжение логической единицы, последнее устанавливается на выходе 13 всегда, независимо от напряжения на входе 15 принапряжении логического нуля на входе 14.Таким образом, на выходе 13 выполняется функция И-НЕ от двух входныхпеременных Х 1 и Х 2 соответственно навходах 14 и 15,У 2 = Х 1 Х 2,Напряжение на выходе 17 соответствует напряжению логического нуля в тех случаях, когда на входах 14 и 16 возникает напряжение логической единицы, или, когда напряжение логической единицы поступает на входы 14 и 15. Во всех остальных случаях на выходе 17 устанавливается напряжение логической единицы.Например, при поступлении на вход 14 напряжения логической единицы, а на входы 15,16 -4 напряжения логического нуля открыты транзисторы 2,8 и 12, а закрыты транзисторы 3,7 и 11, На выходах 13 .и 17 устанавливаются напряжения логической единицы, так как потенциал плюсовой шины передается через открытый транзистор 8 на выход 13 и через открытый транзистор 12 на выход 17,Таким образом, на выходе 17 выполняется функция от трех входных переменчыхУЗ=Х 1+Х 2ХЗ.Если второй инвертор 6 подключить к об- шей шине 5 (фиг, 3), то в соответствии680173 Фиг. Фиг,2 5с таблицей истинности фиг. 4) на выходах 9,13 и 17 соответственно выполняю 1 ся нкции Фу3 У 1 фХ 1У 2=Х 1+Х 2УЗ-фХ 1 Х 2 ХЗ,Таким образом, данный элемент выполняет три различные функции от трех входных переменных, что расширяет его функциональные возможности по сравнению с известными элементами. ф ормула изобретения Логический элемент, содержаший три инвертора на дополняюших МДП-транзиоторах, первый инвертор подключен между шинами источника питания, второй - межпу выходом первого и одной из шин источника питания, вход н выход каждого из инверторов являются соответственно входоми выходом элемента, в каждом из инверторов подложки й-канальных транзисторовподключены к обшей шине, а подложкир-канальных транзисторов - к плюсовойшине, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что,с целью расширения функциональных воэ О можностей, третий инвертор включен между выходами первого и второго инверторов.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Букреев И, Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., Сов.радио, 1973.2. Патент Великобритании % 1300495,кл. НЗТ, 1972./54 Тираж 1060ЦНИИПИ Государственногь компо делам изобретений и13035, Москва, Ж, Раушск Заказ 4811. Подписноитета СССРткрытийая наб., д. 4/5 ал ППП Патент, г, УжгОрод, ул. Проектная,