Универсальный многозначный логический элемент

запирающим напряжением +О, которое и огределяет уровень отпираниятранзистора 11 в момент сравнениявходного напряжения с Оор.Когда входное напряжейие сравнивается с уровнем отпирания транзистора 1 (О ),он открывается и открывает транзистор 4 , закрывая при этомза счет открывания транзистора 2транзистор 3 , В результате напря жение на базе ключевого выходноготранзистора с отпирающего (1,9 В),становится закрывающим (+10 6) ,Необходимость подачи закрывающего напряжения обусловлена тем, что при за. крывании транзистора 3 н отсутствиитранзистора 4 происходит медленноепереключение находящегося в насыщений выходного ключ"вого транзистора51 в закрытое состояние. Подключение же в момент запирания транзисто ра 3 запирающего напряжения к базе транзистора 51 через транзистор .4,1 обеспечивает высокое быстродей 15 тора из состояния насыщения в выключенное состояние. В этот же момент происходит включение транзистора 3 и подключение к базе выходного ключевого транзистора 5второго каскада отпирающего напряжения -1,5 В, При этом на выходе 16 устройства появляется напряжение Од (Фиг. 2, диагр. и ).Одновременно с увеличением входного напряжения до Облока уровня входного напряжения в базу транзистора Т.1 через резистор 71 поступает уменьшенное на падение напряжения на 40 50 60 65 торного транзистора предыдущего каскада, эмиттер второго многокаллекторного транзистора подсоединен к шинеотрицательного напряжения питания,первый коллектор третьего многоколдекторного транзистора соединен с базой выходного ключевого транзистора,эмиттер третьего миогоколлекторного. транзистора подсоединен к шине отрицательного напряжения питания, первыйколлектор четвертого многоколлекторного транзистора подсоединен к базевыходного ключевого транзистора, эмиттер четвертого многоколлекторноготранзистора подсоединен к шине положительного напряжения питания, крометого, третий коллектор первого и второго многоколлекторных транзисторов,а также второй коллектор третьего ичетвертого многоколлекторных транзисторов подключены к собственным базам.На фиг, 1 представлена электрическая принципиальная схема устройства, а на Фиг. 2 - диаграммы входного линейно изменяющегося напряжения - диаграмма 1 ,выходногонапря жения устройства в случае реализацииим повторительной Функции - диаграмма 5 , а такжевыходное напряжение,в случае реализации элеьйнтов 10-значной Функции одной переменной вида Ч1974268530 - диаграмма В,Устройство содержит в каждом кас-;каде, кроме первого, первый многоколлекторный транзистор 1 с -1 к, второймногоколлекторный транзистор 2 -2,третий многоколлекторный транзйстор3,1-3 четвертый многоколлекторныйтранэйстор 4 -4 и выходной ключевойтранзистор 5 -5 +1 . Кроме того икаждом каскаде содержатся диодыб-б ирезисторы; 71 -7 . УСтройство содержит блок сдвига уровня входного сигнала, сформированный на транзисторах 8, 9 и 10, диоде 11, резисторе 12, клеммы 13-16. При этом клемма 14 является входом, а клемма 16выходом устройства. 4Устройство работает следующим образом,В йсходном состоянии, когда" на входе 14 устройства входное напряжениеравйо нулю, транзистор первого каскада 3 открыт за счет подачи нулевогопотенциала в его базу с коллекторатранэистора 2 и отрицательного потенциала 1,5 В, поданного в эмиттер;При этом на базу транзистора 5 поступает отпирающее напряжение - 1,5 В ина выходе 16 устройства поступает напряжение Цй от источника фбаъисных"напряжений черезэмиттер-коллекторныйввреход открытого транзистора 51 . Вэтом состоянии .четвертый миогоколлекторный транзистор йервого каскада4:,1 закрыт , так как закрыты транзисторы 24 и 1 последующего каскадаустройства. транзистор 11 эакрыт поданным через диод 6., в его базу ствие элемента за счет быстрого выведЕния выходного ключевого транзисдиоде 11 входное напряжение. При этомвеличина отпирающего сигнала, поступающего в базу порогового транзистора 1, равна разности входного сигнала и сигнала с блока сдвига уровня. Данная разность возникает вследствиетого, что сигнал с блока сдвига уровня,входной сигнал и опорное напряжение, слагаясь между собой, приводятк разнице напряжения, равной в любомслучае величине падения напряженияна диоде 11. Это позволяет уменьшитьвходной ток, проходящий через коллекторный йереход транзистора 1-1,и тем самым увеличить входное сопротивление элемента. Блок сдвига уровня представляет собой эмиттерный повторитель, нагрузкой которого служит диод 11 и транэистор 9. Транзистор 10 линеаризуетвыходной сигнал блока сдвига уровнявходного сигнала. В результате падения амплитуды входного напряжения на диоде 11 сигнал с выхода блока сдвига уровня входного сигнала имеет амплитудное значение, в каждый момент времени, меньше чем входной сигнал, и таким образом как бы сдвинут по от5746904 ношению к входному напряжению элемента.Работа всех последующих каскадов элемента, вплоть до последнего, выглядит аналогично в случае монотонно- го увеличения входного напряжения до 5 О,(см. фиг. 2, диагр. 5 ) . На фиг. 2 показаны два возможных варианта реализации функции многозначной логики одной переменной, но данный элемент является универсальным, т. е. о может реулизовать все множество функций из Р , которое равно в общем случае Р . Это связано с тем, что наключей элемента может быть подано любое из 1 базисных напряжений, что каждый раз приводит к реализации новой функции одной переменной.Таким образом, введение в устройстве описанных выше связей вторых и третьих. многоколлекторных транзисторов через первые многоколлекторные 20 транзисторы к шине входного сигнала позволило улучшить условия их работы по сравнению с режимом работы включающих и выключающих транзисторов в прототипе, устранив ограничение вход ного тока от каскада к каскаду. Это позволило повысить быстродействие каскадов реализующих более высокую значность. Кроме того, данные связи позволили полностьюустранить возмож ность перекрытия включенных состояний смежных каскадов.Введение описанных выше связей транзисторов 3 и 4 позволило так 1же повысить быстродействие элемента. д Введение же в состав устройства блока сдвига уровня входного сигнала дало возможность увеличить входное сопротивление устройства.Достоинством предлагаемого устрой О ства является наличие безрезистивных потенциальных связей, позволяющих повысить технологичность элемента в случае изготовления методами твердотельной интегральной технологии.формула изобретенияУниверсальный многозначный логический элемент, содержащий К каска 61дов, на транзисторах, о т л и-ч а.ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия во все каска;цы, кроме первого и К-каскада, введены первый и второй, третий и четвертый многоколлекторные транзисторы,причем первый многоколлекторный транзистор эмиттером подключен к шиневходного сигнала, а база через диодподключена к источнику опорных напряжений, первый коллектор первого многоколлекторного транзистора подключен к базе второго многооллекторного транзистора; втброй коллектор пер.вого многоколлекторного транзистораподсоединен к базе третьего многоколлекторного транзистора, первый коллектор второго многоколлекторноготранзистора соединен с базой третьего многоколлекторного"транзисторапредыдущего каскада,второй коллектор второго многоколлекторного транзистора подключен к базе четвертогомногоколлекторного транзистора предыдущего каскада, эмиттер второго многоколлекторного транзистора подсоединен к шине отрицательного напряженияпитания, первый коллектор третьегомногоколлекторного транзистора соединен с базой, выходного ключевого транзистора, эмиттер третьего многоколлекторного транзистора подсоединен кшине отрицательного напряжения пита-ния,первый коллектор четвертого многоколлекторного транзистора подсоединен к базе выходного ключевого транзистора,эмиттер четвертого многоколлекторного транзистора подсоединен кшине положительного напряжения питания,кроме того,третий коллектор первого и второго многоколлекторных транзисторов,а также второй коллектор третьего и четвертого многоколлекторныхтранзисторов подключены к собственным базам.Источники информации,принятые во внимание при эксйертизе1. Авторское свидетельство СССРР 598227, кл, Н 03 К 5/18, 04.08.76746904 ИИПИ Заказ 4966раж 995 Подписное Филиал ППП Патент,г. Ужгород, Ул. Проектная,