Логический элемент "исключительное ИЛИ Советский патент 1983 года по МПК H03K19/21 

Изобретение относится к микроэлектронике и предназначено для использования в быстродействующих цифровых схемах на переключателях Тока. Известен элемент исключительное ЛЕ-ИЛИ, СОСТОЯЩИЙ из двух. ТТЛ вент лей и имеющий один выход 1. Недостатки данного элемента малое быст Ьодействие и отсутствие парафазного выхода. . Наиболее близким к предлагаемом является логический элемент ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ/НЕ-ИЛИ, СОСТОЯЩИЙ Из двух одноярусных ЭСЛ, вентилей и содержащий семь транзисторов и резисторы, первую и вторую щины питания, первый и второй логиче-ские выходы, прямой и инверсный выходы эмиттеры третьего и, четвертого тра зисторов соединены с прямым выходо и через четвертый резистор - с пер вой шиной питания,. коллекторы соед нены- с второй шиной питания, а баз соответственно с коллектором первого трапзистора и через первый ре зистор с второй шиной питания . Недостатками известной схемы яв ляются необходимость подключения к схеме входных сигналов в прямой и инверсной форме и повышенное пот ребление мощности, вызванное.необходимостью использования специального источника опорного напряже ния для получения опорного напряжения EJJ . Цель-изобретения - снижение Потребляемой мощности и расширение логических возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в логический элемент ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ, содержащий семь транзисторов и резисторы, первую и вторую шины питания, первый к вто рой логические входы, прямой и инверсный выходы, причем эмиттеры. тре тьего и четвертого транзисторов сое диненц с прямым выходом и через четвертый резистор с первой шиной питания,, коллекторы соединены с вторюй шиной питания, а базы соответственно с коллектором первого транзистора и через первый резисто с второй шиной питания и с коллектором в.торого транзистора и через третий резистор с второй шиной питания, .коллектор пятого транзистора соединен с второй шиной питания база - через второй резистор с вто рой шиной питания, эмиттер соедине с инверсным выходом и через седьмо резистор - с первой шиной питания, эмиттер первого транзистора через пятый резистор/соединен с первой шиной питаниг, а база - с первым логическим входом, эмиттер второго ;транэистора соединен чеоез шестой оеэистор с первой шиной питания. введены восьмой и девятый диоды оттки, восьмой и девятый редисторы, причем базы шестого и седьмого транзисторов соединены соответственно через восьмой и девятый резисторы с второй шиной питания и через прямосмещенные девятый и восьмой диоды Шоттки с объединенными эмиттерами седьмого и второго,шестого и первого транзисторов соответственно коллекторы шестого и седьмого транзисторовсоединены с базой пятого транзистора, а второй логический вход соединен с базой второго транзцртора, На чертеже представлена принципиальная схема логического элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ. Логический элемент содержит транзисторы 1-7,. эмиттеры транзисторов 1,6 и 7,2 объединены и через диоды 8 и 9 подключены соответственно к базам транзисторов 7 и 6, резисторы , коллекторы транзисторов б и 7 соединены с базой транзистора 5, прямой и инверсный выходы 19 и 20, соединеннь1е соответственно с эмиттером транзисторов 3, 4 и эмиттером транзистора 5, первый и второй входы 21 и 22, подключенные соответственно к базам транзисторов 1 и 2, первую и вторую шины 23 и 24. При подаче на входы одновременно высоких или низких потенциалов, соответствующих отрицательной логике и имеющих уровни ЭСЛ, базы транзист.оров 1 и 2 находятся под более высоким потенциалом, чем базы транзисторов б и 7 поскольку падение напряжения на открытом .диоде Шоттки, составляющее 0,4-0,5 В,меньше, чем падение напряжения на открытом переходе, составляющее 0,70,8 В. Таким образом, ток ЭСЛ вентилей протекает через транзисторы 1 и 2 и на выходе 20 (А+В) формируется высокий потенциал, а на выходе 19 () - низкий. Рассмотрим случай подачи высокого потенциала на вход 21 низкого на вход 22 (случай, когда на вход 21 подан низкий потенциал, ана вход .22 - высокий является аналогичным) . База транзистора1 будет находиться, под более высоким потенциалом, чем. база транзис.тора .6, и база транзистора 7 под -более высоким потенциалом, чем база4транзистора 2. Таким образогТ, токи ЭСЛвентилей будут протекать через транзисторы 1 и 7. База транзисторов 4 будет находиться под высоким потенциалом, а база транзистора 3 под низкШУ. На выходе 19 (А+В) формируется высокий потенциал, а на выходе 20 (A-fB) - низкий, погскольку через резистор 11 протекает ток ЭСЛ-вентиля. Прежлагаемая схема выполняет функции логического элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ.

Использование изобретения позволит реализовать функции ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ/НЕ-ИЛИ на переключателях тока без использования специального опорного напряжения в одном из плеч переключателя, что позволяет отказаться от использования

специальных источников опорного напряжения. Это приводит к уменьшению потребляемой мощности элемента в 1,5-2 раза. Логический элемент также расширяет логические возможности путем исключения необходимости подачи входных сигналов в прямой и инверсной форме, что упрощает трассировку при использовании предлагаемой схемы в составе БИС.

.ЛОГИЧК КИЙ ЭЛЕМЕНТ ИСКЛЮЧ ТЕЛЬНОЕ ИЛИ, ее держащий семь транзисторов и р.езисторы, первую и вто рую шины питания, первый и второй логические входы, прямой и инверсный выходы, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены с пряьвлм выходом и через четвертый резистор с первой шиной питания, к лекторы соединены с второй шиной питания, а базы соответственно с к лектором первого транзистора и через первый резистор с второй шиной питания и с коллектором второго транзистора и через третий резистор с второй шиной питания, коллек тор пятого транзистора соединен с второй шиной питания, база - через второй резистор с второй шиной питания, эмиттер соединен с инверсным выходом и через седьмой резистор с первой шиной питания, эмиттер первого транзистора через пятый резистор соединенс первой шиной питания, а база - с первым логическим входом, эмиттер второго транзистора соединен через, шестой резистор с первой шиной питания, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и расширения логических возможностей, в него введены восьмой и девятый диоды Шоттки, восьмой и девятый резисторы, причем базы шестого и седьмого транзисторов соединены соответственно через восьмой и-девятый резисторы с второй шиной питания и через прямосмещеннне девятый и восьмой диоды Шоттки с объединенными эмиттерами транзисторов, седьмого и второго, шестого и пе|звого соответственно, коллекторы шестого и седьмого транзисторов соединены с базой пятого транзисторов, при этом второй логический вход соединен с базой второго транзистора.