Динамический элемент Советский патент 1983 года по МПК H03K3/286 

г«- Изобретение относится к импульсной технике, в частности к динамическим триггерным и логическим устройствам. Известны динамические логические устройства, которые содержат транзисторы, резисторы, конденсаторы, диоды, генераторы импульсов и источ ник постоянного напряжения ij . Недостатками этих динамических элементов являются выполнение тольк логических операций, для создания триггера необходимо использовать два или четыре таких каскада, они т буют многофазного импульсного питан и большого числа шин питания, что н желательно при микросхемном исполнении. Известен также динамический эле мент , выполняющий функции триггера и логического элемента, содержащий два транзистора, два резистора, диод и источник высокочастотного напряжения, коллектор первого транзис тора через резистор подключен к источнику высокочастотного напряжения, его база через диод соединена с первой шиной управления,а эмиттер - с коллектором второго транзис тора, эмиттер которого соединен с о щей шиной, а база подключена к второй шине управления, выходные шины соединены с эмиттером и коллектором первого транзистора р1. Недостатками известного устройства являются низкая температурная стабильность, а также невозможность работы от разнополярных импульсов. Это объясняется тем, что с повышени рабочей температуры внутреннее сопротивление второго транзистора уме шается, что равносильно увеличению амплитуды высокочастотного напряжения питания на электродах коллектор эмиттер первого транзистора. Все эт приводит к изменению напряжения порога включения и выключения устройства. Целью изобретения является расширение области применения и увеличение температурной стабильности устройства. Для достижен/1я поставленной цели в динамическом элементе, содержащем два транзистора, коллектор первого транзистора подключен к источнику высокочастотного напряжения, база ч рез встречно включенный диод соединена с шиной управления, а эмиттер подключен к выходной шине, эмиттер второго транзистора подключен к коллектору первого транзистора, эмиттер которого через соответствующие резисторы подключен к общей шине и коллектору второго транзистора, при этом база первого транзистора через прямо,-а база второго транзистора через прямо и встречно включенные ,диоды подключены к дополнительным шинам управления. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предг ложенного динамического элемента. .Динамический элемент содержит два Транзистора 1 и 2, коллектор первого транзистора 1 подключен к источнику 3 высокочастотного напряжения, база через встречно включенный диод 4 соединена с шиной 5 управления, а эмиттер подключен к выходной шине 6, эмиттер второго транзистора 2 подклю- .чей к коллектору первого транзистора 1, эмиттер которого через соответствующие резисторы 7 и 8 подключен к общей шине и коллектору второго транзистора 2, при этом база первого транзистора 1 через прямо 9, а база второго транзистора 2 черезпрямо 10 и встречно 1 I включенные диоды подключены к дополнительным шинам 12-14 управления. Устройство работает следующим образом. При питании транзистора с отключенной базой от источника переменного напряжения с частсГтой свыше 500 кГц вольтамперная характеристика транзистора имеет S-образную зависимость. Кроме того, при прямом и инверсном включениях транзистора относительно общей шины положение S-образной вольтамперной характеристики меняется на обратное. Следовательно, S-образные вольтамперные характеристики первого и второго транзисторов 1 и 2 по знаку противоположны, но из-за несимметричности р-п-переходов при прямом и инверсном включениях их: характеристики по оси напряжения сдвинуты на некоторую величину. Для симметрирования вольтамперных характеристик первого и второго транзисторов 1 и 2 в цепь коллектора второго транзистора 2 включен резистор 8. )1п.я триггерного режима устройства амплитуду источника 3 высокочастотного напряжения выбирают равной значению, соответствующему середине S-о разных вольтамперньпс характеристик первого и второго транзисторов 1 и 2 Переключение первого и второго транзисторов 1 и 2 осуществляется управляющими импульсами на шипе 5 управле ния и дополнительных шинах 12-14 управления. В исходном состоянии изза неидентичности характеристик перв го и второго транзисторов 1 и 2 один из них включен, а другой выключен. Допустим, что первый транзистор 1включен, а второй транзистор 2 выключен. При этом напряжение на выход ной щине 6 представляет собой сумму синусоидальной и постоянной составляющих. Отрицательный знак выходного напряжения объясняется направлением протекания тока от эмиттера к коллектору первого транзистора 1. Этот уровень выходного напряжения обозначим через -1. Состояние - устойчиво и сохраняется сколь угодно долго, пока не будет, подан управляющий импульс отрицательной полярности на дополнительную шину 13 упра ления или положительный импульс на шину 5 управления. При подаче отрида тельного импульса на дополнительную шину 13 управления второй транзистор 2открывается, через него и резистор 7 протекает ток повышенной амплитуды и противоположного знака относительно тока, протекающего через первый транзистор 1, и первый транзисто 1 закрывается. Процесс открывания второго транзистора 2 и закрывания первого транзистора 1 происходит лавинообразно, и выходное переменное напряжение на выходной шине 6 принимает знак +1. Это устойчивое состояние сохраняется сколь угодно долго, пока не будет воздействия на дополнительную шину 12 или 14 управления. Переключение из одного устойчивого состояния в другое и наоборот возможно также подачей положительных импульсов на шину 5 управления и дополнительную шину I4 управления (происходит запирание одного транзистора и открывание другого) . Таким образом,-устройство выполняет функцию триггера на.переменном токе, а состояние элемента определяется знаком выходного напряжения: +1 или -1. Для режима логики амплитуду высокочастотного напряжения выбирают меньше значения порога выключения. t Режим температурной стабилизации. Так как первый и второй транзисторы I и 2 включены параллельно и инверсно, то тепловые токи через них И общую нагрузку (резистор 7) протекают в противоположных направлениях, и происходит компенсация. Кроме того, отсутствие в эмиттерной цепи первого транзистора 1 другого нагрузочного транзистора резко повьппает температурную стабильность устройства. Технико-экономический эффект изобретения заключается в увеличении температурной стабильности динамического элемента, что приводит к увеличению надежности работы устройств, в состав которых он входит, в широком диапазоне температур.

ДИНАМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ,содержащий два транзистора, коллектор первого транзистора подключен к источнику высокочастотного напряжения. / ,.v ):, .if-IS база через встречно включенный диод соединена с шнной управления, а эмиттер подключен к выходной пине, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения,, увеличения температурной стабильности, эмиттер второго транзистора подключен к коллектору первого транзистора, эмиттер которого через соответствующие резисторы подключен к общей шине и коллектору второго транзистора, при этом база первого транзистора через прямо, а база второго транзистора через прямо и встречно включенные диоды подключены к дополнительным шинам управления,