Высоковольтный логический элемент Советский патент 1985 года по МПК H03K19/00 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к высоковольтным логическим элементам для управления газоразрядными индикаторными панелями переменного и постоянного тока.

Цель изобретения - повышение быстродействия путем увеличения базовых токо.; выходных транзисторов во время переходного. проце еСа.

;На чертеже приведена принципиальная- электрическая схема предлагаемого логического §лемента.

Высоковольтный логический элемент содержит входную логическую схему Ц шина питания которой соединена с первой шиной 2 питания, входы - с входами 3 элемента, а выход подключен к базе фазорасщепляющего транзистора 4 первого типа проводимости, коллектор которого через резистор 5 соединен с первой шиной 2 питания и с базой первого транзистора 6 первого типа проводимости генератора 7 тока, эмиттер первого транзистора 6 через два последовательно включениых диода 8 и .9 смещения соединены с базой второго транзистора 10 генератора 7 тока и через токозадающий резистор 11 с общейшиной, эмиттер второго транзистора 10 соединен с общей шиной, а коллектор - с бааой первого транзистора 6, коллектор которого через резистор 12 соединен с второй шиной 1 3 питания элемента и базой третьего транзистора 14 второго типа проводимости, эмит ер которого соединен с второй шиной 13 питания, а коллектор - с базой первого составного транзистора 15 сложного инвертора 16, коллектор которого соединен с второй шиной 13 питания, а эмиттер, - с выходом 17 элемента и через развязывающий диод 18 - с коллектором второго составного транзистора 19, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база - с эмиттером фазорасщепляю щего транзистора 4 и через первый дополнительный резистор 20 с базой четвертого транзистора 2 первого типа проводимости, э иттёp которого соединен с общей шиной и через второй дополнительный резистор 22 с его базой, а коллектор подключен к базе второго транзистора 10.

Логический элемент работает следующим образом.

В статическом состоянии, когда на все входы 3 входной логической схемы 1 подан высокий уровень напряжения, на ее выходе - высокий уровень напряжения и, следовательно, открыты и насыщены фазорасщепляющий транзис-. тор 4, нижний второй составной транзистор 19 и четвертый транзистор 21, Ток, протекающий пр резистору 5, перехватывается из базы первого транзистора 6 в коллектор фазорасщепля- ющего транзистора 4, на котором устанавливается уровень напряжения

2U,g -н и

1,6-1,8 В, меньКЗНЧотпирающего потенциала базы пер

вого транзистора 6, равного

и,

+ 2 UqcM 1.9-2,1 В,

Первый транзистор 6 и последовательно включенные третий транзистор 14 и первый составной транзистор 15 закрыты. На выходе элемента 17- низкий уровень выходного сигнала

им.э & 1,6-1,8 В. В этбм состоянии отсутствует потребление сэт высоковольтной второй шины 13 пит алия.

Когда на один или несколько входов 3 входной логической схемы 1 подан низкий уровень напряжения, то в статическом режиме фазорасщепляющий транзистор 4 и последовательно соединенные с ним второй составной транзистор 19 и четвертый транзистор 21 заперты. На базе первого транзис тора 6 устанавливается потенциал

2 + « гёнератор 7 тока обеспечивает в базу третьего транзистора 14 стабилизированньй ток, равный , уровень которого выбирается из условий насыщения третьего транзистора 14.и минимума потребляемой и рассеиваемой мощности. На выходе элемента сформирован высокий уровень напряжения (Е), где Е 2 и

- и

98

14

на второй шине питания.

Время переходного процесса переключения элемента из состояния с низким ypjJBHeM в состояние с высоким уровнем выходного сигнала зависит от времени выключения второго состав- ного транзистора 19, работающего в 55 режиме глубокого насьпцения, а это

(Время определяется количеством на. Komieigipro заряда в базе второго нижнего составного транзистора 19, вре

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержа Щ1Й входную логическую схему, шина питания которой соединена с первой шиной питания элемента, входы - с входами элемента, а выход подключен к базе фазорасщепляющего транзистора первого типа проводимости, коллектор которого соединен с базой первого транзистора первого типа проводимости и через резистор с первой шиной питания элемента, эмиттер первого транзистора через два последовательно включенных диода смещения поключен к базе второго транзистора первого типа проводимости, которая через токозадакмций резистор соединена с общей шиной,, эмиттер второго транзистора соединен с общей шиной, а коллектор подключен к базе первого транзистора, коллектор которого соединен с базой третьего транзистора второго типа проводимости и через резистор с второй шиной питания элемента, эмиттер третьего транзистора соединен с второй шиной питания элемента, а коллектор подклю-чен к базе первого составного транзистора сложного инвертора, коллектор которого подключен к второй шине питания элемента, эмиттер - к выходу элемента и через развязывающий диод к коллектору третьего транзистора и коллектору второго составного транзистора сложного инвертора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база подключена к эмиттеру фазорасщепляющего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия логического элемента, в него введен четвертый транзистор первого типа проводимости, база которого через первый дополнительный резистор соединена с его эмиртером и общей шиной и через второй дополнительный резистор с эмиттером фазорасщепляющего транзистора, а коллектор - с базой второго транзистора.