Преобразователь логического уровня Советский патент 1987 года по МПК H03K19/92 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных и вычислительных устройствах.

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя логического уровня при работе в условиях . возмояшого короткого замыкания выхода на шину питания или на земляную UIHHV.

чертеже изображена схема устройства.

Преобразователь логического уровня содержит инвертор 1, диод 2, р-п-р-3

рого элемента И-НЕ 14 открыт, т.е. на выходной шине 11 устройства имеем низкий потенциал. Если в этом состоя- нии выход устройства закоротить на шину 10 питания, то через открытый выходной транзистор второго элемента И-НЕ 14 гцэотечет ток КЗ; одновременно

откроется транзистор

4

через него

10

и через открытый выходной транзистор дополнительного инвертора 12 потечет входной ток элемента 14, выходной транзистор элемента 14 закроется и тем самым предотвратится его пробой.

и п-р-п 4 транзисторы, четыре резис- 15 Поскольку транзистор 4 открывается тора 5-8, входную шину 9, шину 10 через резистор 8 быстро (наносекунды) питания. Выход 11 устройства соединен с катодом диода 2 и с коллектором р-п-р-транзистора 3, эмиттер которого

то ток КЗ, который гтротекает через открытый выходной транзистор элемента 14, не успевает вывести его из строя.

соединен с шиной 10 источника питания,,20 Это состояние сохранится до тех пор.

а база подключена к первому выводу .первого резистора 5. База п-р-п- транзистора соединена с первым выводом второго резистора 6, а вход инвертора 1 соединен с входом 9 устрой- 25 и устройство возвращается в исходное

ства. Устройство содержит также дополнительный инвертор 12, первый 13 и второй 14 элементы И-НЕ. Первый в ход первого элемента И-НЕ 13 соединен с входом 9 устройства, второй вход подключен к аноду диода 2, а выход через третий резистор 7 соединен с базой р-п-р-транзистора, коллектор которого подключен к выходу второго элемента И-НЕ и через четвертый ре-: зистор 8 соединен с базой п-р-п-тран зистора, коллектор которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ 14, второй вход которого соединен с выходом инвертора 1 и с входом дополнительного инвертора 12, выход которого соединен с эмиттером п-р-п- транзистора и вторым выводом второго резистора, второй вывод первого резистора соединен с шиной питания. Дополнительный инвертор, первый и втрой элементы И-НЕ выполнены с открытым коллектором.

Преобразователь логического уровн работает следующим образом.

Пусть на вход 9 устройства поступает сигнал с уровнем логического нуля. В этом случае на выходе первого .

элемента И-НЕ 13 и на выходе инвертора 1 будет сигнал логической единицы, тогда транзистор 3 заперт и базовый ток транзистора 4 отсутствует, что также приводит к его запиранию. Следовательно, выходной транзистор вто

рого элемента И-НЕ 14 открыт, т.е. на выходной шине 11 устройства имеем низкий потенциал. Если в этом состоя- нии выход устройства закоротить на шину 10 питания, то через открытый выходной транзистор второго элемента И-НЕ 14 гцэотечет ток КЗ; одновременно

откроется транзистор

4

через него

и через открытый выходной транзистор дополнительного инвертора 12 потечет входной ток элемента 14, выходной транзистор элемента 14 закроется и тем самым предотвратится его пробой.

Поскольку транзистор 4 открывается через резистор 8 быстро (наносекунды)

то ток КЗ, который гтротекает через открытый выходной транзистор элемента 14, не успевает вывести его из строя.

пока не будет устранено замыкание 11 с шиной питания. При устранеьп-1и замыкания ток через базовую цепь транзистора 4 прекращается, он запирается.

0

состояние. Таким образом, транзистор 4 совместно с инвертором 12 обеспечивает защиту устройства от замыкания выхода на.шину питания.

Пусть теперь входной сигнал принял значение логической 1. Тогда на выходе инвертора 1 установится О, .а на выходах инвертора 12 и элемента 14 будет 1, т.е. их выходные тран- g зисторы заперты. Следовательно, элемент 13 по обоим входам заперт (через диод 2 току течь некуда), поэтому на его выходе будем иметь О. Следовательно, транзистор 3 открыт, на выходе 11 устройства имеем высокий уровень. Если в этом логическом состоянии закоротить выход устройст-; ва на нулев по шину, то откроются диод 2, элемент 13 по второму входу, на его выходе появится высокий потенциал и транзистор 3 закроется.

Таким образом, преобразователь логического уровня выполняет функцию логического повторителя, преобразуя входной ТТЛ уровень u « + 3,6 В на уровень Us +E, причем o)ia устойчива к КЗ выхода как на земляную шину, так и на шину питания.

0

5

0

зобретения

Формула и

Преобразователь логического уров ня, содержащий инвертор, диод р-п-р и п-р-п-транзисторы, четыре

резистора, входную шину, шину пита- ния, выход устройства соединен с катодом диода и с коллектором р-п-р- траизистора, эмиттер которого соеди- нен с шиной источника питания, а база подключена i к первому выводу первого резистора, база п-р-п-транзисто- ра соединена с первым выводом второго резистора, а вход инвертора соеди- ней с входом устройства, отличающийся тем, что, с пелью повышения надежности в него введен дополнительньй инвертор, первый и второй элементы И-НЕ, первый вход первого элемента И-НЕ соединен с входом устройства, второй вход подключен к аноду диода, а выход через

Составитель П. Смирнов Редактор А. Маковская Техред М.Ходанич Корректор С. Шекмар

Заказ 4144/55Тираж 901Подписное

ВНИИ1Ш Государственного xoNmTeTa СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгорол, ул. Проектная, 4

третий резистор соединен с оачои р-п-р-транзистора, коллектор i oTOpo- го подключен к выходу второго элемента Н-НЕ и через четперты) резисто соединен с базой п-р-п-траизистора, коллектор которогс соодппеп с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которог о соединен с выходом инвертора и входом дополнительного инвертора, выход которого соединен с эмиттером п-р-п-транзистора и вторым выводом второго резистора, второй вывод первого резистора соединен с шикой питания, причем дополнительный инвертор, первый и второй элемен ты И-ИЕ выполнены с открытым коллектором.

Изобретение относится к им-, пульсной технике и может быть использовано в измерительных и вычислительных устрой.ствах. Целью изобретения является повышение надежности преобразователя логического уровня при работе в условиях возможного короткого замыкания выхода на шину питания или заземленную шину. Преобразователь логического уровня содержит инвертор ,1, диод 2, транзисторы 3 и 4 р-п-р и п-р-п-типа соответственно, резисторы 5,6,7 и 8, выходную шину 9, шину 10 питания, выход 11 устройства. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены инвертор 12 и два элемента И-НЕ 13 и 14. При этом устройство выполняет функции логического повторителя, преобразуя входной ТТЛ уровень. Таким образом повьш1ается устойчивость устройства к коротким замыканиям выхода как на заземленную шину, так и на шину питания. 1 ил. g (/ 00 со ОО о ел 4