Преобразователь уровня ЭСЛ-И @ Л типа Советский патент 1987 года по МПК H03K19/91 

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для применения в составе БИС И Л-типа для преобразования ЭСЛ-уровней входных сигналов в уровни сигналов для И Л элементов БИС.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости преобразователя и уменьшение площади, занимаемой преобразователем на кристалле при интегральном исполнении, путем исключения резисторов и неиспользуемого в остальной части БИС источника отрицательного напряжения.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя уровня ЭСЛ-И Л-типа; на фиг. 2 - функцио- йально-топологическая схема.

-Преобразователь уровня ЭСЛ-И Л-типа содержит третий 1 и первый 2 п-р-п-транзисторы, базы которых соединены с коллектором транзистора 1 , первым коллектором транзистора 2 и вторым коллектором р-п-р-транзистора 3, первый коллектор которого соединен с базой транзистора 3 и выходом источника 4 тока, который реализован на инжекторе 5, пос ледовательно соединенном с ограничителем тока на п-р-п-транзисторе 6, эмиттер транзистора 3 соединен с ши- ной 7 питания 11 а третий коллектор соединен с вторым коллектором транзистора 2, катодом диода 8 и базой второго п-р-п-транзистора 9, коллектор которого подключен к выходу 10 устройства, а эмиттер соединен с анодом диода 8 и общей шиной, эмиттеры транзисторов 1 и 2 соединены с входами 1 1 и 12. Транзистор 3 включен в режиме ограничителя тока, причем площадь третьй о коллектора {соответственно и величина тока через него) меньше площади второго коллектора. Транзистор 2 также включен по схеме ограничителя тока. Диод 8 предотвращает попадание недопустимого отрицательного напряжения на переход база- эмиттер транзистора 9.

Преобразователь уровня работает следующим образом.

При подаче прямого и инверсного сигнала с выходов ЭСЛ-элемента на эмиттер соответственно транзистора 1 и транзистора 2 возможны два варианта работы преобразователя.

В первом случае напряжение на эмиттере транзистора 1 меньше, чем

5

напряжение на эмиттере транзистора 2. В этом случае весь ток второго коллектора транзистора 3 протекает через базо-эмиттерный переход транзистора 1, а транзистор 2 заперт. Ток, задаваемый третьим.коллектором транзистора 3, течет на базу транзистора 9, который формирует на выходе 10 устройства сигнал низкого

уровня.

Если напряжение, поданное на эмиттер транзистора 2, меньше напряжения, поданного на эмиттер транзистора 1, то весь ток второго коллектора

транзистора 3 протекает через транзистор 2. Поскольку транзистор 2 включен в режиме ограничителя тока, то весь ток третьего коллектора транзистора 3 течет через первый кол лектор транзистора 2. Если учесть, что площадь третьего коллектора транзистора 3 меньше площади второго коллектора, а площади коллекторов транзистора 2 одинаковы, то транзистор 2 обеспечивает запирание транзистора 9. Идентичность токов первого и второго коллекторов транзистора 2 обеспечивается за счет дополнительного тока через диод 8 в первый коллектор транзистора 2. На выходе 10 закрытого транзистора 9 имеется выходной сигнал высокого уровня.

Повьш1ение устойчивости преобразователя к синфазным помехам на входах

обусловлено следующим. I

Величина отрицательного синфазного напряжения на входах преобразователя ограничена лишь напряже0 нием пробоя изоп. переходов коллектор- эмиттер, коллектор - коллектор, коллектор - базе транзисторов 2 и 3. Технология БИС позволяет обеспечить эти напряжения величиной свы5 ше минус 10 Б.

Величина поло :ительного синфазного Uft jcHMq напряжения ограничивается напряжением запирания транзистора 9:

ТТ ,,9 ги«кс Uj.c«HV Sjo - кэм

,., 2мчкс

где и - максимальное напряжение

насыщения между первым 5коллектором и эмиттером

транзистора 2.

Реально, устойчивая работа (запирание) транзистора 9 обеспечивается при напряжении, близком к нулю

0

(относительно общей шины), на эмиттере транзистора 2.

Таким образом, предлагаемый преобразователь уровня ЭСЛ-И Л-типа обеспечивает распознавание парафазнсго сигнала от ЭСЛ-элемента при диапазоне синфазных помех от нуля до .

Преобразователь уровня Re содержит нестандартных компонентов И Л БИС-резисторов, поэтому занимает меньшую площадь на кристалле и позволяет упростить техпроцесс. Преобразователь может вьтолнять следующие функции: преобразование парафаз- ного сигнала, преобразование с ин- вертированием или без него однофазного сигнала при подаче на один из входов опорного напряжения.

Формула изобретения

Преобразователь уровня ЭСЛ-И Л- типа, содержащий два входа, источник тока, шину питания и три п-р-п- транзистора, коллектор первого п-р-п-транзистора соединен с базой второго п-р-п-транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а.

коллектор является выходом устройства, отличающийся тем, что, с целью повьппення помехоустойчивости преобразователя и сокращения площади, занимаемой преобразователем на кристалле при интегральном исполнении, введены трехколлектор- ный р-п-р-транзистор и диод, а источник тока реализован на инжекторе, последовательно соединенном с ограничителем на п-р-п-транзисторе, причем выход источника тока соединен с ограничителем на п-р-п-транзисторе, причем выход источника тока соединен с базой и первым коллектором р-п-р-транзистора, эмиттер которого соединен с шиной питания, а второй коллектор соединен с коллектором и базой третьего п-р-п-трвн- зистора, с базой и вторым коллектором первбго п-р-п-транзистора, третий коллектор р-п-р-транзистора соединен с базой второго п-р-п-транзистора и катодом диода, анод которого соединен с общей шиной, входы преобразователя подключены к эмиттерам первого и третьего п-г -п-тран- зистора.

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в составе БИС И Л-типа для преобразования ЭСЛ-уровней входных сигналов в уровни сигналов для элементов БИС. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и уменьшение площади занимаемой преобразователем на кристалле при интегральном исполнении за счет исключения резисторов и неиспользуемого в остальной части БИС источника отрицательного напряжения. Устройство содержит тран- зисторы 1, 2, 9 типа п-р-п. Для достижения поставленной цели в устройство введен транзистор 3 типа р-п-р, диод 8, а источник тока состоит из инжектора 5 и ограничителя тока на TpaH3HCtope 4. 2 ил. с сл с с ю кэ со О ел 00