Логический элемент

СООЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9 08 1511 4 ГОСУДАРСТВЕНКЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретенной технике истроения цицерокий элемент созисторы 1, 2,кий, В,М,Кичак,,Ф.Смешко88.8)свидетельство СССН 03 К 19/088, 19КИИ ЭЛЕМЕНТие относится к импредназначено длявых устройств, Логдержит входные трапромежуточные тран торы 8, 9, 33, неинвертируощий каскад 23, инвертирущций каскад 17.Введение диодов 19, 21, 28, 32,промежуточного транзистора 33, резистора 34, неинвертирующего 30 иннвертирующего 26 выходных каскадов,соединенных соответствующим обраэомпозволяет расширить Функциональныевозможности логического элемента.Логический элемент с двумя входамипозволяет реализовать четыре логические Функции на выходах элементовИЛИ-НЕ, И-НЕ, ИНВЕРСИЯ Х 1, ИНВЕРСИЯХ 2, где Х 1, Х 2 - логические состояния сигналов на первом и второмвходах устройства, 1 ил. 1 табл,вого промежуточного транзистора 8,а база - с базой второго промежуточного транзистора 9, коллектор которого через шестой резистор 34 подключен к шине питания 5. Предлагаемый логический элементработает следующим образом,Пусть в исходном состоянии навходах 6 и 7 присутствует низкий потенциал, что соответствует значению"0". В этом случае входные транзисторы 1 и 2 открыты, на их коллекторах и базах промежуточных транзисторов 8, 9 и 33 находится низкий потенциал, что обусловливает закрытоесостояние промежуточных транзисторов8, 9 и 33, На коллекторах промежуточных транзисторов 8, 9 и 33 присутствует высокий потенциал и навходы 22 и 29 неинвертирунзцего 23и неинвертирующего 30 каскадов поступает ток от шины 5 питания соответ"свенно через резистор 10, прямо.25 включенный диод 21, резистор 34,прямо включенный диод 28, что соответствует высокому потенциалу навходах 22 и 29 неинвертирующего 23и неинвертирующего 30 каскадов. Не"инвертирующий 23 и неинвертирующий30 каскады повторяют сигналы, поступающие на их входы 22 и 29 и на выходах 24 и 31 устройства присутствует высокий потенциал, т.е. "1".Промежуточные транзисторы 8, 9 и33 закрыты, их эмиттерные токи отсутствуют, входы 25 и 16 инвертирующего 26 и инвертирующего 17 выходных каскадов имеют низкий потенциал,40 так как входы 25 и 16 соединены соответственно через резисторы 20 и 14с общей шиной 15, Инвертирующий 17и инвертирующий 26 выходные каскадыинвертируют сигналы, поступающие на45 их входы 16 и 25 и на выходах 18 и27 устройства присутствует высокийпотенциал, т.е. "1".Если на входе 6 присутствует"0", а на входе 7 - "1", то входной транзистор 1 открыт, потенциалего коллектора и базы промежуточноготранзистора 8 низкий, что обуславливает закрытое состояние промежуточного транзистора 8. Эмиттерный токзакрытого промежуточного транзистора8 отсутствует, и на входе 25 инвертирующего выходного каскада 26 имеется низкий потенциал, так как вход25 подКлючен к общей шине 15 через 3 529441Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для построения цифровых устройств.Цель изобретения - расширение5функциональных возможностей логического элемента,На чертеже приведена схема предлагаемого логического элемента,Логический элемент содержит первыйи второй 2 входные транзисторы,базы которых через первый 3 и второй4 резисторы подключены к шине 5 питания, эмиттеры подключены к первому 6 и второму 7 входам устройства,а коллекторы соединены с базамисоответственно первого 8 и второго9 промежуточных транзисторов, коллектор первого промежуточного транзистора 8 через третий резисторО подключен к шине 5 питания, эмиттер второго промежуточного транзистора 9 соединен с базой двухэмиттерного транзистора 11, первый эмиттер 12 которого соединен с базойвторого промежуточного транзистора9, второй эмиттер 13 - с базой первого промежуточного транзистора 8,а коллектор через четвертый резистор14 подключен к общей шине 15 входу16 первого инвертирующего выходногокаскада 17, выход которого являетсяпервым выходом 18 устройства, эмиттер первого промежуточного транзистора 8 соединен с анодом первогодиода 19, катод которого через пятыйрезистор 20 подключен к общей шине15, коллектор первого промежуточноготранзистора 8 соединен с анодом второго диода 21, катод которого подключен к входу 22 первого неинвертирующего каскада 23, выход которогоявляется вторым выходом 24 устройства, катод первого диода 19 подключен к входу 25 второго инвертирующего каскада 26, выход которого является третьим выходом 27 устройства,коллектор второго промежуточноготранзистора 9 соединен с анодом третьего диода 28; катод которого подключен к входу 29 второго неинвертирующего каскада 30, выход которогоявляется четвертым выходом 31 уст-.ройства, база первого промежуточноготранзистора 8 соединена с катодомчетвертого диода 32, анод которогосоединенен с эмиттером третьего промежуточного транзистора 33, коллекторкоторого соединен с коллектором пер5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 152резистор 20. Инвертирующий выходнойкаскад 26 инвертирует сигнал, поступающий на его вход 25, и на выходе27 устройства присутствует высокийпотенциал, т.е, "1",Входной транзистор 2 находится винверсном активном режиме и его базовый ток, определяемый резистором 4,обусловливает открытое состояние промежуточного транзистора 9. Эмиттерный ток промежуточного транзистора9 через базу двухэмиттерного транзистора 11 ответвляется во второйэмиттер 13, соединенный с низкимпотенциалом коллектора открытоговходного транзистора 1, Двухэмиттерный транзистор 11 открыт, на егоколлекторе и входе 16 инвертирующего выходного каскада имеется низкий потенциал. Инвертирующий выходной каскад 17 инвертирует сигнал,поданный на его вход 16 и на выходе18 устройства присутствует высокийпотенциал, На коллекторе открытогопромежуточного транзистора 9 находится низкий потенциал и на вход 29неинвертирующего выходного каскада30 ток от шины питания 5 не поступает, что соответстВует низкому потенциалу на входе 29, Неинвертирующий выходной каскад 30 повторяетсигнал, поданный на его вход 29 и навыходе 31 устройства присутствуетнизкий потенциал, т.е. "0".Промежуточный транзистор 33 открыт, так как в его базу поступаетток от входного транзистора 2, находящегося в инверсном активном режиме, а эмиттер промежуточного транзистора 33 через прямо включенныйдиод 32 соединен с низким потенциаломколлектора открытого входного транзистора 1. На коллекторе открытогопромежуточного транзистора 33 имеется низкий потенциал, и на вход 22неинвертирующего выходного каскада23 ток от шины 5 питания не поступает, что соответствует низкому потенциалу на входе 22 неинвертирующеговыходного каскада 23. Неинвертирующий выходной каскад 23 псвторяетсигнал, поданный на его вход 22, ина выходе 24 устройства присутствуетнизкий потенциал , т . е . 0Если на входе 6 присутствует 1а на входе 7 - " 0" , входной тран зи сто р 1 находится в инверсном активном режиме и е го 6 аз овый то к , о пр е 9441 6 деляемый резистором З,обуславливает открытое состояние промежуточного транзистора 8. На коллекторе открытого промежуточного транзистора 8 имеется низкий потенциал, и ток от шины питания 5 не поступает на вход 22 неинвертирующего выходного каскада 23, что соответствует низкому потенциалу на входе 22, Неинвертирующий выходной каскад 23 повторяет сигнал, поданный на его вход 22 и на выходе 24 устройства присутствует О.Эмиттерный ток открытого промежуточного транзистора 8 создает на входе 25 инвертирующнй выходной каскад 26 и резисторе 20 положительное падение напряжения,. что соответствует подаче на вход 25 "1". Инвертирующий выходной каскад 26 инвертирует сигнал, поданный на его вход 25, и на выходе 27 устройства присутствует "0"Промежуточные транзисторы 9 и 33 закрыты, так как их базы соединены с низким потенцалом коллектора открытого входного транзистора 2, На коллекторе закрытого промежуточного транзистора 9 имеется высокий потенциал, и на вход 29 неинвертирующего выходного каскада 30 поступает ток от шины 5 питания через резистор 34, прямо включенный диод 28, что соответствует подаче "1" на вход 29, Неинвертирующий выходной каскад 30 повторяет сигнал, поданный на его вход 29, и на выходе 31 устройства присутствует 1", Эмиттерный ток закрытого промежуточного транзистора 9 отсутствует, на входе 16 инвертирующего выходного каскада 17 имеется низкий потенциал, так как вход 16 подключен через резистор 14 к общей шине 15. Инвертирующий выходной каскад 17 инвертирует сигнал, поданнь;й на его вход 16, и на выходе 18устройства присутствует 1Если на входах 6 и 7 присутствует " 1 " , входные транзисторы 1 и 2 н аходятся в инверсном активном режиме и их базовые токи, определяемые резис торами 3 и 4, обусловливает о ткрытое состояние промежуточных транз и сторов 8 и 9 , Промежуточный тр анэис то р 3 3 о тк рыт, и через эми т те рный переход промежуточного транзистора 3 3 и диод 32 т ок не протекает, так к ак Ь а эа промежуточно го тран эи стора33 и катод диода 32 йодключены кодинаковым потенциалам беэ открытыхпромежуточных транзисторов 8 и 9.На коллекторе открытого промежуточного транзистора 8 имеется низкийпотенциал, и на вход 22 неинвертирующего выходного каскада 23 ток отшины питания не поступает, что соот"ветствует подаче на вход 22 уровня"О". Неинвертирующий выходной каскад23 повторяет сигнал, поданный на егойход 22, и на выходе 24 устройстваприсутствует "О", Эмиттерный ток открытого промежуточного транзистора 8создает на входе 25 инвертирующеговыходного каскада 26 и резисторе.20положительное падение, напряжения,что соответствует подаче на вход 25уровня "1", Инвертирующий выходнойкаскад 26 инвертирует сигнал, поданный на его вход 25, и на выходе 27устройства присутствует "01. Двухэмиттерный транзистор 11 находитсяв инверсном активном режиме, так какего первый 12 и второй 13 эмиттерысоединены с высокими потенциаламиколлекторов входных транзисторов 1 и2 и эмиттерный ток открытого промежуточного транзистора 9 ответвляется в коллектор двухэмиттерного транзистора 11, что создает на входе16 инвертирующего выходного каскада17 и резисторе 14 положительноепадение напряжения, т,е. высокий потенциал на входе 16, Инвертирующийвыходной каскад 17 инвертирует сигнал, поданный еа его вход 16, и навыходе 18 устройства присутствуетнизкий потенциал, т,е"О",Диоды 21 и 28 предназначены длянадежного запирания неинвертирующего23 и неинвертирующего 30 выходныхкаскадов при различных значенияхсигналов на входах 6 и 7. Диод 9предназначен для обеспечения одинаковых порогов включения промежуточных транзисторов 8 и 9, Диод 32 предназначен для обеспечения одинаковыхпорогов включения промежуточныхтранзисторов 9 и 33 при подаче навход 6 "О", а на вход 7 - "1"Состояния входов и выходов логического элемента сведены в таблицу.Из таблицы видно, что на входах24, 18, .27 и 31 реализуются логические функции соответственно: ИЛИНЕ, И-НЕ, ИНВЕРСИЯ Х 1 ИНВЕРСИЯ Х 2,где Х 1, Х 2 состояние логическихсигналов на входах соответственноби 7. Логический элемент, содержащий первый и второй входные транзисторы, базы которых через первый и второй резисторы подключены к шине питания, эмиттеры - к первому и второму входам элемента, а коллекторы соединены с базами соответственно первого и второго промежуточных транзисторов, коллектор первого промежуточного транзистора через третий резистор подключен к шине питания, а эмиттер второго промежутоЧного транзистора соединен с базой двухэмиттерного транзистора, первый и второй эмиттеры которого соединены соответственно с базами второго и первого промежуточных транзисторов, а коллектор через четвертый резистор подключен к общей шине и соединен с входом первого инвертирующего выходного каскада, выход которого является первым выходом элемента, пятый резистор, подключенный первым вшводом к общей шине, и первый неинвертирующий выходной каскад, выход которого является вторым выходом элемента, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены первый - четвертый диоды, третий промежуточный транзистор, шестой резистор, вторые неинвертирующий и инвертирующий выходные каскады, причем анод первого диода соединен с эмиттером первого промежуточного транзистора, а катод - с вторым выводом пятого резистора и входом второго инвертирующего выходного каскада, выход которого является третьим выходом элемента, анод второго диода соединен с коллектором первого промежуточного транзистора,10 15 го 25 30 35 40 а катод подключен к входу первогонеинвертирующего выходного каскада,анод третьего диода подключен кколлектору второго промежуточноготранзистора и через шестой резисторк шине питания, а катод - к входувторого неинвертирующего выходногокаскада, выход которого являетсячетвертым выходом элемента, катодчетвертого диода соединен с базойпервого промежуточного транзистора,50 55 5 Формула изобретения9 1529441 10а анод - с, эмиттером третьего про- жуточного транзистора, а коллектор - межуточного транзистора, база кото- с коллектором первого промежуточрого соединена с базой второго проме- ного транзистора,6 7 24 18 27 31 Составитель А,ЦехановскийРедактор Л,Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор МДарошнЗаказ 7759/55 Тираж 884 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5