Быстродействующий помехоустойчивыйлогический элемент и-или и-или-he

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубики ц 849488(23) Приорит лам изобретенийи открытий 23. 07. 81, Бюллетень Ле кования описания 25. 07. 8) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ ы и разбро от режима, температурпараметров схемы.Цель изобретениястродействия и повышчивости, снижение поности. т увеличение быие помехоустойебляемой мощчаеенора н Для достижения поставле в устройство, содержащее к соединенные переключатели пени, инверсные и прямой вь рых подключены к базам вход зисторов и базе опорного тр переключателя тока второй ектовой о о оды кото х транизвестных быстр одейь, большая нзисто пени,е эмиавведены параллельно включе ализациикоторыхми базами ерные повторители, эмиттоединены с соответствующи функции, значитель еле ю переа колл р анзистор ой ступен входнь достат тока перчерез со ветрезисторы с иента ра жность з ветств еключаколлекто телей то теасыех,пере ключав режим нбольше трперепада р лнителторого 1Изобретение относится к устроивам импульсной и цифровой техникичастности, к логическим элементам(ЛЭ) ЭВМ.Известны ЛЭ, содержащие переклтели тока первой ступени, инверсньи прямые выходы которых соответстно подключены к базам входных иного транзистора переключателя твторой ступени 111 и 2. Основными недостатками устройств являются низк ствие и помехоустойчиво потребляемая мощность п элементарной логической бенно при работе ЛЭ наемкостную нагрузку при большой величине коэффи вления по выходу), возм да опорных транзисторов лей тока первой ступени щения при количестве их зависимость логического ами транзисторов пера первой ступени и общейнепосредственно с базойного транзистора, коллекподключен к общей шине,849488 10 15 20 40 45 50 55 3а эмиттер соединен с базой опорного многоэмиттерного транзистора переключателей тока первой ступени анодом диода, катод которого соединен с базами транзисторов генераторов тока первой и второй ступени и через резистор - с базами транзисторов генераторов тока входных эмиттерных повторителей, которые через резистор соединены с шиной питания.На чертеже приведена принципиальная схема ЛЭ.Устройство содержит на входе параллельно включенные эмиттерные повторители на транзисторах 1, 1.1 1 .Входнйе транзисторы 2 2 переключателей ,тока первой ступени своими базами подключены к эмиттерам соответствующих серий повторителей, а эмиттерами - к эмиттерам опорного многоэмиттерного трам .зистора 3, Данные входные эмиттерныеповторители и переключатели тока образуют первую логическую ступень.Вторая логическая ступень ЛЭ состоит из переключателя тока на и входов: из входных транзисторов 4 4 ии опорного 5. Причем база опорноготранзистора 5 подключена к коллектору 7 опорного многоэмиттерного транзистора 3, а базы транзисторов "4 4 и с соответствующими коллекторами транзисторов 2 2 переключателей тока первой ступенй. В эмиттерных цепях входных эмиттерных повторителей и переключателей тока как первой, так и второй ступеней использованы транзисторные генераторы тока натранзисторах 61 6, 7 7, 8с управлением по базам,Между общей шиной и коллекторамивходных эмиттерных повторителейи, 11 ,.1 коллекторнымит 1 ф и" иифрезисторами переключателя тока первой ступени 9 9, 10 включен дополнительный резистор 1. Резистор11 соединен с базой транзистора 12с общим коллектором, нагруженногона цепочку последовательно соединенных диода 13 и резисторов 4 и 15.Катод диода 13 соединен с базамитранзисторов 7,7, 8, а средняя точка резисторов 14 и 5 соединена с базами транзисторов 6 6.Коллекторные резисторы переключателя тока второй ступени 16 и 17расположены между общей шиной и выходами 1,8 и 19 логических элементов,4Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии.на все входы эмиттерных повторителей поданы сигналы логического "О"(для анализа используется отрицательная логика), При этом транзисторы 2 2 открыты,и на инверсных выходах переключателей тока первой ступени - отрицательное напряжение, а на прямом выходе со стороны опорного многоэмиттерного транзистора 3 - положительное, На дополнительном резисторе 11 есть напряжение от суммарного тока через открытые транзисторы 21 2 и входные эмиттерные повторители, которое через транзистор 12 с общим коллектором и цепочку .диода 13 и резисторов 14 и 15, передается на базу опорного транзистора 3 и базы транзисторов 616 7 7 8 в цепях генераторов тока. Входные транзисторы переключателя тока второй ступени 44и заперты, на выходе 18 - положительное напряжение или логический "О, а на выходе 19 - отрицательное или логическая "1". При подаче логической "1" только на входы эмиттерных повторителей 11 транзистор 2 закры 44т 1вается, на его инверсном выходе образуется положительное напряжение, а на прямом выходе опорного многоэмиттерного транзистора 3 - отрицательное напряжение. Транзистор 44 переключателя тока второй ступени открывается, а на выходе 18 образуется отрицательное напряжение или логическая "1", опорный транзистор 5 закрывается и на выходе 19 появляется положительное напряжение или логический "О". Напряжение на резисторе 11 не изменяется. В зависимости от кодов, поступающих на входы эмиттерных повторитепей на выходе 18 ЛЭ, выполняется логическая функция И-ИЛИ на выходе 19 И-ИЛИ-НЕ, при этом осуществляется парафазное управление второй ступенью ЛЭ, равносильное стандартному однофазному управлению с удвоенной величиной логического сигнала.Напряжение на резисторе 11 практически неизменно, следовательно, по переменному току включение резистора соответствует режиму. короткого замыкания и резистор не влияет на инерционность переходных процессов в коллекторных цепях входных повторитеПТ первой ступени, поэтому не имеетсмысла увеличивать потребление мощности ПТ второй логической ступени приработе на значительную емкостнуюнагрузку при большом коэффициентеразветвления,Таким образом, парафазное управление второй ступени, отрицательнаяобратная связь, использование эмиттерных повторителей в качестве входных позволяет значительно уменьшитьпотребляемую мощность за счет уменьшения потребляемого тока вследствиемалого логического перепада при зна"чительном увеличении быстродействияи увеличении запаса помехоустойчивости ЛЭформула изобретенияБыстродействующий помехоустойчивыйлогический элемент И-ИЛИ/И-ИЖ-НЕ,содержащий коллекторно соединенныепереключатели тока первой ступени,инверсные и прямой выходы которыхподключены соответственно к базамвходных транзисторов и базе опорноготранзистора переключателя тока второйступени, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения быстродействия повышения помехоустойчивости и уменьшения потребляемой мощности, в устройство введены параллельно включенные входные эмиттерные повторители, эмиттеры которых соединеныс соответствующими базами входныхтранзисторов переключателей тока первой ступени, а коллекторы - черезсоответствующие резисторы с коллекторами транзисторов переключателейтока первой ступени и общей шиной,и непосредственно с базой дополнительного транзистора, коллектор которогоподключен к общей шине, а эмиттерсоединен с базой опорного многоэмит"терного транзистора переключателейтока первой ступени и анодом диода,катод которого соединен с базами.транзисторов тока переключателейтока первой и второй ступени и черезрезистор с базами транзисторовфгенераторов тока входных эмиттерных повторителей, которые через резистор соединены с шиной питания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Заявка ФРГ У 2518861,кл. Н 03 К 19/08, 1975.2, Авторское свидетельство СССРУ 50482, кл. Н 03 К 19/02, 1976,5 8494 лей и переключателей тока первой ступени. В то же время вследствие отрицательной обратной связи, цепь которой состоит из резистора 11, транзистора 12, диода 13, резисторов 14 и 15, в ЛЭ происходит частичная компенсация изменений величины опорного напряжения и логического перепада по напряжению, температуры, разбросу параметров схемы. Величина резистора 11 может быть рассчитана на разные величины потребляемой мощности ЛЭ. При действии ряда дестабилизирующих факторов изменение напряжения на резисторе 11 по цепи обратной связи 1 передается на.базу опорного многоэмиттерного транзистора 3 и базыанзисторов 6 6 , 77 п в цепях генераторов тока,чем достигается компенсация нежелательных зо изменений токов в цепях генераторов токов и в цепи источника опорного смещения. Посредством этого на коллекторных выходах переключателя тока первой ступени достигается фиксация 2 перепадов напряжения, а на базе опорного транзистора - фиксация необходимого опорного смещения. За счет регулирования глубины обратной связи выбором соответствующих величин резисторов 11,14 и 15 и в цепях генераторов тока можно управлять величиной запаса помехоустойчивости по уровням "0" и "1". Наряду с парафазным управлением второй ступени ЛЭ сигналами с коллекторов переключателя тока первой ступени положительный эффект от использования обратной связи является важным свойством ЛЭ, позволяющим скомпенсировать изменение логичес 40 кого перепада, опорного смещения от ряда дестабилизирующих факторов, например, частичного изменения нагрузок, режимных условий, разброса параметров схемы. 45Вследствие малого выходного сопротивления эмиттерного повторителя, подсоединенного к базе многоэмиттер-, ного транзистора, задержка, связанная с постоянной времени внешней цепи зо базы, сведена к минимуму.Включение на выходе ЛЭ эмиттерных повторителей позволяет по сравнению с известным техническим решением, вопервых, в несколько раз уменьшить 55 входную емкость ЛЭ и, во-вторых, значительно уменьшить суммарные емкости, соответствующие инверсным выходам 88 6Составитель А. ЯновМ. Ликович Техред С. Мигунова Коррек 9 о сно лиал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектная,6117 77 Тираж НИИПИ Государственнопо делам изобрете 13035, Москва, Ж,Подмитета СССРоткрытийская наб д.