Устройство согласования Советский патент 1988 года по МПК H03K19/91 

21

(Л

Изобретение относится к импульсной технике. Устройство согласования содержит транзисторы 1 и 15 второго типа проводимости (ТП), транзисторы 2, 3 и 7 первого ТП, диоды Шоттки 4, 5, 8-10, неуправляемый источник тока на р-п р транзисторе 11 и резисторе 12, инжектор второго транзистора на транзисторе 13 и резисторе 14, шину 18 питания, резисторы 16 и 17. Изобретение снижает потребляемую мощность. 1 ил.

N)

113

Изобретение относится к импульсной технике, предназначено для согласования уровней базовых схем БИС инжекци- онного типа с уровнями ТТЛ схем и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. 1173552.

Цель изобретения - снижение потребляемой мощности.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства согласования.

Устройство согласования содержит третий транзистор 1 второго типа проIP

водимссти, первый транзистор 2 первого типа проводимости, второй транзистор 3 первого типа проводимости, второй и первый диоды Шоттки 4 и 5 и резистор 6, четвертый транзистор 7 пер- вого типа проводимости, третий 8, чет-20 тора транзистора 11 и соответственно

При изменении уровня входного нап ряжения от низкого до высокого запи рается транзистор 13. Током коллекторов транзистора 11 начинают отпираться транзисторы 3 и 7. Причем транзистор 3 отпирается быстрее, за счет большей площади первого коллекбольшего тока перезаряда емкости ба- за-змиттер транзистора 3. Открытый транзистор 3 через диод Шоттки 5 быстро рассасывает избыточный заряд в

вертый 9 и пятый 10 диоды Шоттки, не- управляемьй источник тока на р-п-р- транзисторе 11 и резисторе 12, ицжек- тор второго транзистора на транзисторе 1 3 и резисторе 14, пятый транзистор 15 второго типа проводимости и второй 16 и первый 17 резисторы, причем транзисторы 1 и 2 включены последовательно между шиной 18 питания и общей шиной, коллекторы транзит тров

Iи 2 соединены и являются выходом 19 устройства, база транзистора 3 соединена с первым коллектором транзистора

I1и через диод Шоттки, включенный прямом направлении, связана с входом 20 устройства и базой транзистора 13, коллектор которого соединен с базой транзистора 2 и через диод Шоттки 5, включенный в прямом направлении, связан с коллектором транзистЪ- ра 3, коллектор которого через резистор 6 связан t базой транзистора 1, база транзистора 7 соединена с вторым коллектором транзистора 11 и через диод Шоттки 8, включенный в прямом направлении, связана с входом 20 устройства, коллектор транзистора 7 через диоды Шоттки 9 и 10, включенные в обратном направлении, связан с базами соответственно транзисторов 3 и 2, а через резистор 16 связан с базой транзистора 15, коллектор которого соединен с выходом 19 устройства, а эмиттер через резистор 17 связан с шиной 18 питания, резисторы 12 и 14 включены между дополнительной шиНой 21 питания и соответственно эмиттерами транзисторов 11 и 13, эмиттеры транзисторов 3 и 7 и база

11 соединены с общей

тора транзистора 11 и соответственно

транзистора шиной.

Устройство согласования работает следующим образом.

При низком уровне входного напряжения транзисторы 3 и 7 закрыты, соответственно закрыты и транзисторы 1 и 15. Открытый транзистор 13 задает базовый ток транзистора 2 и на выходе 19 устройства согласования формируется низкий уровень напряжения.

При изменении уровня входного напряжения от низкого до высокого запирается транзистор 13. Током коллекторов транзистора 11 начинают отпираться транзисторы 3 и 7. Причем транзистор 3 отпирается быстрее, за счет большей площади первого коллектора транзистора 11 и соответственно

большего тока перезаряда емкости ба- за-змиттер транзистора 3. Открытый транзистор 3 через диод Шоттки 5 быстро рассасывает избыточный заряд в

базе транзистора 2 и запирает этот транзистор. Через резистор 6 протекает базовый ток транзистора 1, который открывается и заряжает емкость нагрузки на выходе 19 устройства. По- ,

еле отпирания и перехода в режим на- транзистора 7 запирается транзистор -3, открывается транзистор 15 и поддерживается закрытое состояние транзистора 2. Запирание транзистора 3 приводит к запиранию транзистора 2 и вершина импульса выходного напряжения формируется открытьи транзистором 15. Причем сопротивление резистора 16 значительно больше, чем

резистора 6, и, соответственно, выходное сопротивление устройства при открытом транзисторе 15 за счет резистора 17 значительно больше, чем при открытом транзисторе 1.

Таким образом, транзистор 1 обес печивает быстрый заряд емкости нагрузки, а транзистор 15 только поддерживает выходное напряжение на высоком уровне. В данном случае используется особенность нагрузки в виде ТТЛ или КМОП , заключающаяся в том, что при формировании фронта нарастания напряжения необходим ток на два или даже три порядка больший,

чем при формировании вершины.

При изменении входного напряжения устройства от высокого к низкому одновременно начинает открываться транзистор 13 и запираться транзистор 7

31

(транзистор 3 уже закрыт транзистором 7). Далее начинается процесс отпирания транзистора 2 и запирания транзистора 15. При этом также, как в известных схемах, существует момен времени, когда открыты оба транзистора 2 и 15. Однако в предлагаемой схеме сквозной ток через транзисторы 2 и 15 ограничен резистором 17 и на два порядка меньше, чем в известных устройствах, так как транзистор 1 закрыт еще при формировании вершины импульса.

Поэтому предлагаемое устройство

Е отребляет меньшую мощность, обуслов енную сквозными токами при переклю- ениях. Устройство также потребляет ченьшую мощность за счет меньшего

гока управления транзистором 15 через20 ра второго транзистора и через третий

резистор 16 по сравнению с током управления, протекающим через резистор

Отношение этих токов управления элизко к отношению тока формирования высокого уровня напряжения на входе

25

диод Шоттки подключена к входу, эмиттер соединен с общей шиной, а коллектор соответственно через четвертый и пятый ДИОДЫ соединен с базами второго и первого транзисторов.

ТТЛ или КМОП и тока формирования фронта нарастания этого напряжения.

Формула изобретения

Устройство согласования по авт. св. № 1173552, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, введены два резистора, три диода Шоттки, четвертый транзистор первого типа проводимости и пятый транзистор второго, типа проводимости, эмиттер которого через первый резистор подключен к шине питания, коллектор - к выходу, а база через второй резистор - к коллектору четвертого транзистора, база которого соединена с дополнительным коллектором инжекто

диод Шоттки подключена к входу, эмиттер соединен с общей шиной, а коллектор соответственно через четвертый и пятый ДИОДЫ соединен с базами второго и первого транзисторов.