Формирователь импульсов с преобразованием уровней сигналов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/02 H03K19/94 H03K17/687 

(21)3998118/24-21

(22)27.12.85

(46) 29.02.88 Бюл. № 8

(72) П.М.Гафаров, Д.Е.Ковалдин,

С,А.Насонов и О.А.Титов

(53)621.374.38(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР И 1064469, кл. Н 03 К 19/08, 30.12.83.

Патент США № 4268761, кл. Н 03 L 5/00, 19.05.81.

(54)ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ УРОВНЕЙ СИГНАЛОВ

(57)Изобретение относится к области цифровой импульсной технике и может быть использовано в микропроцессорных системах и микроЭВМ в качестве формирователя и преобразователя уровней сигналов при работе от общей пины,

к которой подключены ТТЛ источники

и приемники сигналов. Цель изобре- тения - упрощение устройства - достигается путем уменьшения числа компонентов. Другая цель - обеспечение функционирования только от одного входного воздействия - достигается за счет введения в цепи обратной связи конденсатора и дополнительного транзистора. Это обеспечивает надежное запирание входной цепи устройства в состоянии 1 на входе и переключение устройства в другое логическое состояние. Формирователь импульсов содержит первый 1 и второй 2 ЩЦП-инверторы, первый 3, второй 4 и третий 5 ВДП-транзисторы р-типа проводимости, МДП-транзистор 6 п-типа проводимости и конденсатор 7. В устройстве прекращается токопотребление при нахождении его в статическом состоянии. 1 ил.

(Л

15

Устройство относится к цифровой импульсной технике и может быть использовано в микропроцессорных системах и микроэвм в качестве формирова- теля и преобразователя уровней сигналов при работе от общей шины, к которой подключены ТТЛ источники и приемники сигналов.

Цель изобретения - упрощение уст- ройства путем уменьшения числа компонентов и обеспечения функционирования только от одного входного воздействия - достигается за счет введе- .ния в цепи обратной связи конденсато(ра и дополнительного транзистора, благодаря чему достигается надежное запирание входной цепи устройства в состоянии 1 на входе и переключение устройства в другое логическое сое- тояние.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Формирователь импульсов с преобразованием уровней сигналов содержит: первый 1 и второй 2 КМДП-инверторы, первый 3, второй 4 и третий 5 ЩП транзисторы р-типа и МДП-транзистор 6 п-типа, конденсатор 7.

Первый КМДП-инвертор 1 включен последовательно с первым МДП-транзис- тором .3. р-типа между шиной 8 питания и общей шиной 9.Второй КМДП-инвертор 2 включен последовательно с вторым МТЩ-транзистором 4 р-типа так- же между шиной питания и общей шиной Затвор первого МДП-транзистора 3 р-типа соединен через МДП-транзистор 6 п-типа с общей шиной 9, через третий ВДП-транзистор 5 р-типа - с вы- ходом 10 второго КМДП-инвертора 2, а через конденсатор 7 - с входом 11 первого КМДП-инвертора 1 и с входной шиной 12 устройства.

Выход 13 первого КМДП-инвертора t соединен с затвором МДП-транзистора 6 п-тнпа, с затвором третьего МДП-транзистора 5 р-типа и с входом 14 второго К ЩП-инвертора 2,а также с выходной шиной 15 устройства. Затвор и сток второго МДП-транзистора 4 р-типа объединены.

КМДП-инверторы 1 и 2 представляют собой последовательно соединенные МЩП-транзисторы дополнительного типа затворы которых подключены к входу КМДП-инвертора, а стоки - к его выходу. Все МТЩ-транзисторы имеют канал индуцированного типа.

Пороговое напряжение первого МДП-транзистора 3 р-типа выбирается несколько меньше, чем пороговое напряжение второго МДП-транзистора 4 того же типа. В случае интегральной реализации устройства это достигается выбором достаточно малой длины канала первого МДП-тракзистора 3 р-типа.

Устройство работает следующим.образом.

Сигнал на выходной шине 15 устройства всегда является инвертированным по отношению к сигналу на входной щине 12. При подаче на входную шину 12 устройства сигнала высокого логического уровня (не менее 2,4 В для ТТЛ источника сигналов) на выходе 13 первого КВДП-инвертора 1 устанавливается низкий потенциал, который меньше, чем пороговое напрзшение МДП-транзисторов п-типа. В результате МДП-транзистор 6 п-типа закрывается, на выходе 10 второго КНДП-ин- вертора 2 формируется сигнал высокого уровня, а третий МДП-транзистор 5 р-типа открывается. Емкость затвора первого МДП-транзистора 3 р-типа через третий МДП-транзистор 5 р-типа заряжается до напряжения, равного напряжению на выходе 10 второго инвертора 2. Это напряжение равно напряжению на шине 8 питания за вычетом порогового напряжения второго МДП-транзистора 4 р-типа. Поскольку поррговое напряжение первого ВДП- транзистора 3 р-типа несколько меньше, он полностью закрыт и ток в цепи питания первого КМЦП-инвертора 1 не протекает. На выходной шине 15 устройства при этом формируется напряжение, близкое к нулю, относительно общей шины 9.

Переход в противоположное состояние устройства осуществляется подачей на входную шину 12 сигнала низкого уровня.

Переключающий МДП-транзистор п-типа первого КМДП-инвертора 1 при этом закрывается, а понижение напряжения на входной шине 12 устройства через конденсатор 7 передается за затвор первого МДП-транзистора 3 р-типа, который открывается и обеспечивает повьш1ение напряжения на выходе 13 первого КМДП-инвертора 1 до величины большей, чем пороговое напряжение МДП-транзисторов п-типа.Поэтому МДП-транзистор 6 п-типа открывается и потенциал затвора первого ЩП-транзистора 3 еще больше понижается. В результате действия обратной связи первый МДП-транзистор 3 р-типа полностью открывается и на выходе 13 первого КНЦП-инвертора 1 и выходной шине 15 формируется сигнал 1, близкий к напряжению на шине 8 питания.

Третий МДП-транзистор 5 р-типа в переходном процессе постепенно закрывается и усиливает действие обратной связи, поскольку препятствует поднаряду емкости затвора первого ВДП-транзистора 3 р-типа с выхода 10 второго ЩЦП-инвертора 2, напряжение на выходе которого в переходном процессе еще не достигает значения, близкого к нулю. Второй же Мда-тран- зистор 4 р-типа, включенный по диодной схеме, понижает величину запирающего напряжения на затворе первого МДП-транзистора 3 р-типа, чем облегчаются условия в самом начале переключения и усиливается действие обратной связи. Конденсатор 7 при этом может быть выбран с меньшей емкостью.

Таким образом, устройство с меньшим числом компонентов обеспечивает работу всего от одного входного сигнала и формирование инвертированного выходного импульса при полном согласовании с ТТЛ логическим уровнями

сигналов к входу и при отсутствии то- копотребления в статическом состоянии.

Формул

изобретения

0

5

0

5

0

5

Формирователь импульсов с преобразованием уровней сигналов, содержащий два КМДП-инвертора, ЩП-транзис- тор п-типа, первый и второй МДП-тран- зисторы р-типа, первый и второй ЩЦП-инверторы включены последова- .тельно соответственно с первым и вторым МДП-транзисторами р-типа между шиной питания и общей шиной, вход первого КМДП-инвертора соединен с входной шиной формирователя, а выход- с входом второго КВДП-инвертора и с выходной шиной формирователя, истоки первого и второго ЩП-тpaнзиcтopoв р-типа подключены к шине питания, а исток ЩЦ1 транзистора п типа соединен с общей шиной, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью упрощения при согласовании с ТТЛ-входными сигналами, в него введены третий МДП-транзистор р-типа и конденсатор, затворы МЦП-транзистора п-типа и третьего МДП-транзистора р-типа подключены к выходу первого КМДП- инвертора, сток ВДП-транзистора п-типа и затвор первого МДП-транзистора р-типа объединены и подключены через конденсатор к входной шине формирователя, а через третий МДП-транзистор р-типа - к выходу второго КМДП- инвертора, затвор второго МДП-тран- 1зистора р-типа соединен со стоком.