Устройство согласования Советский патент 1985 года по МПК H03K19/09 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к микро- . электронике и вычислительной технике, и предназначено для согласования цифровых устройств с инжекционным питанием с линиями передачи коллективного пользования.

Известно устройство с тремя устойчивыми состояниями для согласования элементов с инжекционным питанием с линиями коллективного пользования 03

Недостатком устройства являются большая потребляемая мощность и недостаточное быстродействие из-за большого числа инвертирукхцих каскадов.

Известно также устройство согласования, содержащее входной двухколлекторный п-р-п-транзистор, выходной инвертор и схему управления состоянием Выключено, построенную на двух резисторах и двухколлекторном р-п-р-транзисторе L2J .

Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие по состоянию Выключено. Это обуславливается двумя факторами: в качесве элемента управления применяется медленный р-п-р-транзистор; формирование п-р-п- транзисторЬв известного устройства за единый технологический цикл с инжекционными структурами исключает процесс легирования золотом, уменьшающий,время жизни неосновных носителей, что приводит к увеличению времени выключения нижнего транзистора выходного инвертора из насьш(енного режима при переходе устройства в состояние Выключено.

Цепь изобретения - увеличение бысродействия устройства согласования с тремя устойчивыми состояниями.

Поставленная цель достигается тем что в устройство согласования, содержащее каскад управления, входной двухколлекторный транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, . база - с первым входом, первый коллектор - с базой первого транзистора выходного каскада, эмиттер которого соединен с общей шиной, второй коллетор входного транзистора соединен через резистивный,делитель с шинбй питания, средняя точка резистивного делителя подключена к базе второго транзистора выходного каскада другог типа проводимости,, эмиттер которого

соединен с шиной -питания, коллектор первого транзистора выходного каскада .- с выходной шиной, дополнительно введены двухэмиттерный и трехколлекторный транзисторыj причем коллектор двухэмиттерного транзистора подключен к шине питания, база - к первому коллектору трехкрллекторного транзистора и к первому выводу.перво,го резистора, другой вывод которого соединен с шиной питания, первый эмиттер через второй резистор соединен с вторым коллектором трехколлекторного транзистора и базой первого транзистора выходного каскада, второй эмиттер через третий резистор подключён к базе, двухколлекторного транзистора и к третьему коллектору трехколлекторного транзистора, эмиттер которого соеда1нен с общей шиной, а база - с вторым входом устройства, коллектор второго транзистора выходного каскада соединен с выходной шиной.

Организация схекш управления на двухэмиттерном транзисторе в качестве управляемого генератора тока дает возможность повысить быстродействие устройства согласования по входу управления вследствие лучших динамических характеристик как самого п-р-п-транзистора, так и за счет того, что транзистор работает как эмиттерный повторитель, а такое включение обладает наилучшим быстродействием. Трехколлекторный транзистор на входе управления не только t переключает генератор тока, но и создает низкоомную цепь для разряда избыточного заряда, накопленного в базах входных транзисторов, чем способствует быстрому выходу их из насыщения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства согласования.

Устройство согласования содержит схему 1 управления состоянием &1|ключено, построенную на резисто;рах 2-4, трехколлекторном п-р-птранзисторе 5 и двухэмиттерном п-р-п-транзисторе 6, входной двухколлекторный п-р-п-транзистор 7 и выходной, инвертор 8 на резисторах 9 и 12 и транзисторах 10 и П.

В предлагаемом устройстве информация с внутреннего инжекционного вентиля поступает на базу транзис3тора 7, который управляет режимом работы вькодных транзисторов 11 и 1 С коллекторов транзисторов 10 и 11 информация подается на внеш ний вывод интегральной схемы и пост пает в линию коллективного пользования. Транзистор 5, на базу которо го с внутреннего инжекционного вент ля поступает сигнал управления состоянием устройства согласования, управляет работой генератора тока на транзисторе 6, который задает базовые токи транзисторов 7 и 11. Устройство работает следующим образом. Когда на вход управления подается низкий уровень напряжения, запирается, транзистор 5. На базе тра зистора 6 формируется высокое напря жение, приводящее к его отпиранию. Если теперь на вход устройства, под ключенного к коллектору инжекционного п-р-п переключающего транзис тора поступит сигнал логическая 1, т.е. инжекционный транзи тор закрыт, то эмиттерный ток транзистора 6 открывает и насьпцает тран зистор 7, который шунтирует базозмиттерный переход транзистора 11 и запирает его. Одновременно транзистор 7 током своего второго, коллекто ра, прот.екающего через резистивный делитель из резисторов 9 и 12, созд ет смещение на резисторе 9, достато ное дпя отпирания и насыщения транзистора 10. На выходе устройства формируется уровень напряжения логическая 1 (Ugyn Uy - UK,JH, Если на вход устройства приходит Низкий уро.вень напряжения напр жение насыщения инжекцйонного транзистора , то транзистор 7 запирается, так как эмиттерный ток.транзистора 6 ответвляется в насыщенный инжекционный транзистор. Запирание транзистора 7 приводит- к значительному изменению тока через резисто)ы 9 и 12, что способствует запира24нию транзистора 10. Процесс запирания ускоряется с помощью резистора 9, через который происходит рассасывание накопленного, в базе р- п-ртранзистора 10 заряда. Эмиттерный ток транзистора 6, поступающий в базу транзистора 11 при закрытом, транзисторе 7, отпирает его. Транзистор 11 входит в режим насыщения и на выходе устройства формируется низкий уровень напряжения (,, ). При поступлении на вход управления высокого уровня напряжения, ; транзистор 5 открывается и входит в режим насыщения. На коллекторах транзистора 5. формируется низкий уровень напряжения, запирающий транзисторы 6,7 и 11 независимо от уровня входного сигнала. Отсутствие коллекторного тока транзистора 7 приводит к запиранию транзистора 10 и на входе устройства формируется третье состояние - состояние Выключено. Таким образом, повьщ1ение быстро- действия достигается применением в качестве управляемого генератора тока двухэмиттерн ого п-р-п-транзистора, отличающегося лучшими динамическими характеристиками. Повышения быстродействия перехода в третье состояние способствует также наличие низкоомной цепи рассасывания избыточного заряда в базах.транзисторов 7 и 11 через насыщенный транзистор 5. Применение предлагаемого устройства согласования обладающего малым уровнем потребляемой мощности, высоКИМ быстродействием в качестве буферных схем на выходах БИС с инжекционным питанием, выполненной на этой же полупроводниковой подложке, позволяет организовать непосредственную работу БИС на линии передачи информации коллективного пользования без установления дополнительных микросхем магистральных передатчиков.

УСТРОЙСТВО СОГЛАСОВАНИЯ, содержащее каскад управления, входной двухколлекторный транзистор, эммитер которого соединен с общей шиной, база - с первым входом, первый коллектор - с базой первого транзистора выходного каскада, эмиттер которого соединен с общой шиной, второй коллехтор входного транзистора соединен через резистивный делитель с шиной питания, средняя точка резистивного делителя подключена к базе второго транзистора выходного каскада другого типа проводимости, эмиттер которого соединен с шиной питания, а коллектор первого транзистора выходного каскада - с выходной шиной, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно дополнительно содержит двухэмиттерный и трехколлекторный транзисторы, причем коллектор двухэмиттерного транзистора подключен к шине питания,база - к первому коллектору трехколлекторного транзистора и первому выводу первого резистора, другой вывод которого соединен с шиной питания, первый эмиттер через второй резистор соединен с вторым коллектором трехколлекторного транзиссл тора и базой первого транзистора выходного каскада, второй эмиттер через третий резистор подключен кбазе двухколлекторного транзистора и к третьему коллектору трехколлекторного транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база с вторым входом устройства, коллектор второго транзистора выходного сю сх каскада соединен с выходной шиной. ;о 1 о