Устройство согласования ттл-элементов с мдп-элементами

4) УСТРОЙСТВО СОГЛАС 08 АНИЯС МДП ЭЛЕМЕНТАМИ Л ЭЛЕМЕНТО ваниядополжениеяжение Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике иможет быть использовано для согласования диодно-транзисторных и транзисторно"транзисторных ДТЛ и ТТЛ) логических элементов с элементами на дополняющих МДП-транзисторах.Известно устройство согласованияТТЛ элементов с МДП элементами, вы"полненное на дополняющих МДП-транзис"торах, содержащее входной транзистор,первый и второй инверторы К .4Недостатком такого устройства является невозможность согласования ТТЛэлемент ов с ИДП элемент ами, напряжение питания которых превышает напряжение питания ТТЛ элементов,Известно устройство согласоТТЛ элементов с элементами наняющих МДП-транзисторах, напряпитания которых превышает напрпитания ТТЛ элементов, содержащеевходной транзистор, включенный междупервой шиной питания и входной шиной устроиства, затвор которого подклю"чен к общей шине, первый инвертор,включенный между первой шиной питания и общей шиной, вход которого подключен к входной шине устройства,и второй и третий инверторы, истокинагрузочных транзисторов кофгорых подключены к второй шине питания, а затворы образуют перекрестные связи свыходами этих инверторов, входамиОвторого и третьего инверторов являются затворы переключающих транзисторов, которые подключены соответственно к входу и выходу первого инвер"15тора 21,Недостатками известного устройства являются сравнительно низкое быстродействие и большая потребляемаямощность в режиме переключения. Этообусловлено тем, что при открываниипереключающего транзистора во второмили третьем инверторе нагрузочныйтранзистор инвертора еще открыт, ичерез оба транзистора кратковременно391908 протекает сравнительно большой сквозной, ток. Уменьшение сквозных токов путем уменьшения крутизны нагрузочных транзисторов во втором и третьем инверторах приводит к снижению быстродействия.Цель изобретения - повышение быстродействия и уменьшение потребляемой мощности.Для достижения поставленной цели 16 в устройство согласования ТТЛ элементов с МДП элементами, выполненное на дополняющих ИДП-транзисторах, содержащее входной транзистор включенный между первой шиной питания и входной 15 шиной устройства, затвор которого подключен к общей шине, первый инвер,тор, включенный между первой ниной пи" тания и общей шиной, вход которого подключен к входной шине устрой" ства, и второй и третий инверторы, истоки нагрузочных транзисторов которых подключены к второй шине питания, истоки переключающих транзисторов - к общей шине, стоки переключающих транзисторов и затворы нагрузочных транзисторов образуют перекрестные связи и подключены к соответствующим выходным шинам, а затворы переключающих транзисторов подключены соответственно к выходу и входу первого инвертора, введены два дополнительных транзистора с каналом того же типа, что и , нагрузочных транзисторов, первый дополнительный транзистор вклюцен между нагрузочным и переключающим транзисторами второго инвертора, а второй - между нагрузочным и переключающим транзисторами третьего инвертора, затвор дополнительного транзистора в каждом инверторе подключен к затвору переключающего транзистооа.На фиг. 1 представлена электрическая принципиальная схема устройства, выполненного на дополняющих "ДП-транзисторах; на фиг. 2 - то же, вариант (напряжение питания на шинах2 и 13 разной полярности) .Входной транзисторвключен между первой шиной 2 питания и входной шиной 3 устройства, его затвор подключен к общей шине 4. Первый инвертор образован транзисторами 5 и 6 и включен между шинами 2 и 4, его вход подключен к шине 3. Второй и третий инверторы образовань 1 соответственно. последовательно включенными транзисторами 7 6, 9 и 10, 11, 12, Истоки 9 4нагрузочных транзисторов 7 и 10 подключены к второй шине 13 питания,истоки переключающих транзисторов9 и 12 - к шине 4, стоки транзисторов9 и 2 и затворы транзисторов 7 и 1 Ообразуют перекрестные связи и подключены к соответствующим выходным шинам 14 и 15, Затворы первого дополнительного транзистора 8 и переключающего транзистора 9 подключены к выходу первого инвертора, а затворы второго дополнительного транзистора 1и переклюцающего транзистора 12к входу первого инвертора.Устройство работает следующим образом.Входной транзистор 1 предназначен.для повышения уровня напряжения логической единицы на входе устройства инаходится в открытом состоянии вовсех режимах работы устройства.Пусть в исходном состоянии уровеньнапряжения на входной нине 3 устрой"ства соответствует логическому нулю(0-0,5)В. 1 ри этом на выходе первогоинвертора устанавливается напряжение,равное напряжению нины 2 питания (Е,).Уровень напряжения Е на затворахтранзисторов 8 и 9 и нулевой уровеньнапряжения на затворах транзисторов11 и 12 обеспечивают формированиена первой выходной шине 14 нулевогоуровня напряжения, а на второй выходной шине 15 - уровня напряжения,соответствующего напряжению шины 13 питания (Б ),При поступлении на вход 3 устройства уровня логической единицы, навыходе первого инвертора формируетсянулевой уровень напряжения, которыйобеспечивает запирание транзистора 9и полностью открывает транзистор 8.Входной сигнал (уровень логическойединицы), поступающий на затворытранзисторов 11 и 1 2, обеспечиваетоткрывание транзистора 12 и уменьшает проводимость канала транзисторатак как напряжение затвор-истоктранзистора 11 уменьшается за счетвходного сигнала, При этом независимо от напряжения на затворе транзистора 10 из-за модуляции сопротивления канала транзистора 11 на выходетретьего инвертора (на второй выходной шине 15) быстро формируется уровень напряжения, близкий к нулевомуцто, в свою очередь, обеспечиваетоткрывание транзистора 7. Через транзисторы 7 и 8 на первой выходной-шине 14 Формируется уровень напряжения, равный Е. По мере повышениянапряжения на первой выходной шине14 усиливается действие положитель"ной обратной связи с выхода второго 5инвертора (с первой выходной шины 14)на затвор транзистора 10, которыйпостепенно закрывается, и сквознойток в третьем инверторе быстро исчезает, Таким образом, процесс пере" 1 Охода устройства согласования в новоесостояние проходит лавинообразно,Модуляция сопротивления каналатранзисторов 8 и 11 не только позволяет уменьшить сквозной ток во вто ром и третьем инверторах, но такжеи увеличить крутизну транзисторов7 и 10, что, в свою, очередь, позволяет ускорить перезаряд емкостей,подключенных к выходным шинам, и, 20следовательно, повысить быстродействие устройства.Работа второго варианта устройства(Фиг 2) практически не отличаетсяот работы первого варианта устройстства (фиг. 1) с учетом соответствую 1щего изменения типа проводимостиканала у транзисторов во второми третьем инверторах,Введение дополнительных транэис" звторов и увеличение крутизны нагрузочных транзисторов позволяет повысить быстродействие почти в 1,7 разаи уменьшить потребляемую мощностьпо сравнению с прототипом почти на303. Формула изобретения Устройство согласования ТТЛ элементов с ИДП элементами, выполненное на дополняющих МДП-транзисторах, содержащее входной транзистор, включенный между первой шиной питания ивходной шиной устройства, затворкоторого подключен к общей шине,первый инвертор, включенный междупервой шиной питания и общей шиной,вход которого подключен к входнойшине устройства, и второй и третийинверторы, истоки нагрузочных транзисторов которых подключены к второйшине питания, истоки переключающихтранзисторов - к общей шине, стокипереключающих транзисторов и затворынагрузочных транзисторов образуютперекрестные связи и подключены ксоответствующим выходным шинам, азатворы переключающих транзисторовподключены соответственно к выходуи входу первого инвертора, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения быстродействия и уменьшения потребляемой мощности, в неговведены два дополнительных транзистора с каналом того же типа, что иу нагрузочных транзисторов, первыйдополнительный транзистор включенмежду нагруэоцным и переключающимтранзисторами второго инвертора,а второй - между нагрузочным и переключающим транзисторами третьегоинвертора, затвор дополнительноготранзистора в каждом инверторе подключен к затвору переключающего транэистордИсточники инФормациипринятые во внимание при экспертизе 1. Заявка Франции Г 2373921,кл. Н 03 К 19/40, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР й 513502, кл. Н 03 К 19/00, 1974.