Вентиль интегральной логики с диодами Шоттки Советский патент 1988 года по МПК H03K19/91 

фи. 1

О1

;с ел

И:и)Г)р1М И1н- 1гиосится -к импульсной гехиико, и чисгиосги к ло ическим вентилям, и бьгг ь исполь.чопано в интегральных схемах.

изобрегеми.ч является повыигение быстролейстпия аеитиля.

На фиг, I нриведена электрическая схема предлагаемого вентиля; на фиг. 2 - то жр. с дополнительными вы.холами; на фиг. 3 - схема соединения вентилей.

торого зависит .задержка вентиля ггри и. ре- ходе напряжения на входе от О к 1, определяется током токозадаю1лего элемента f) (кан и в случае отсутствия шунтирующего транзистора 6). Барьерное напряжение ба- за-змиттер нтунтирующего р -п-р-тран- зистора 6 выбирается меньше барьерного напряжения база - коллектор переключающего п--р - п-транзистора 1, -благодаря чему ограничивается насыщение п - р-п-транВентиль интегральной логики с диодами 0 зистора 1, что важно с точки зрения полу- Шоттки (фиг. 1) содержит переключающий чения малой задержки при переходе входного напряжения от 1 к 0.

При переходе напряжения на входе вентиля от уровня i к О рассасывается заряд

ти транзистора б р-п-р-типа по сравнению с транзистором I п-р-п-типа, а также ввиду того, что болыь-ая часть рассасывающего тока поступает в базу п-р-п-транзистоП-- р -п-транзистор I, эмиттер которого подключен к тине 2 нулевого потенциала, а база является входом 3 веятиля, диод Шотт- ки 4, катод которого подключен к коллекто- г в базах п-р-п-1 и р-п-р- 6 транзистору переключаюШого транзистора 1, а анод ров. При этом, в силу большей ияерционнос- является вь(ходом 5 вентиля, шунтирующий р--п--р-тра1|зистор 6, эмиттер и база которого подключе(ы соответственно к базе и коллектору переключающего транзистора 1,

а коллектор подключен к аноду диода Шотт- 20 ра 1, после рассасывания заряда в базе ки 4..п-Р-п-транзистора i в базе р-п-р-транВ вентиле (фиг. 2) шунтирующий тран- зистора 6 рассосется только часть заряда, зистор 6 снабжен дополнительными коллек- Соответственно, ток коллектора п--р-п- торами и введены дополнительные диоды транзистора 1 скачком уменьшится до нуля Шоттки 7 (на фиг. 1 один диод), катоды ко- 25 напряжение на выходе 5 вентиля начнет торых подключены к коллектору переклю- переходить от О к 1, а ток коллектора

р-п-р-транзистора б продолжает течь (до тех пор, пока заряд в его базе не уменьшится до нуля). В известном вентиле ток колле.сгора р-п-р-транзистора б протекает 30 на, шнну 2 земли и не оказывает влияния на скорость перезарядки выходной емкости - венти пя, тогда как. в предла1 а1емом техническом решении благодаря подк,.пючению коллектора р-п-р-трянзистора б к йноду диочаюи его транзистора 1, а анод каждого из которых является соответствующим допол- иительнь(м (;дом 8 вентиля и подключен к соответствующему коллектору щунтирую- цег } Tpasi: ,.4CTOpa 6.

Токозй.,31ои1пе э ;е: ленты 9 могут быть гсыключены как к входам 3, так и к выходам 5 и В вентилей, что является эквивалентным по техническим характеристикам (фиг. 3).

Предлйгне.мый вентиль интегральной логики с ДИОДЯм Н

образом.

Г1сли на входе 3 вентиля уровень логического «О, nept ключаюиг.ий п--р-n-l и шун- тирук11лий р- П--р-б транзисторы закрыты.

да Шоттки 4 ток коллектора р--п -р-тран Поттки работает следующим зистора б совместно с током токозадающего

элемента 9 при переходе выходного напряжения от О к перезаряжает выходную емкость вентиля. Таким образом, в предлагаемом вентиле ввиду инерционности тока колна выходе 6 вентиля установлен уровень ло- 40 лектора Ц(уятируюшего р-п--р-транзистора 6 удается увеличить сумм- рный ток, перезаряжающий во время переходных процессов выходную емкость вентиля, и соответственно повысить быстродействие и увеличить крутизну фронтов.

- Емкость анод-катод диода UJOTTLK 4 в поедлагаемом вентиле работает как ускоря о- щая: при переходе напряжения на выходе вентиля от i к О .за счет rfpoTeKaHKH тока при закрытом дио.пе Шоттки 4 через ем- сд кость уменьшается время перезарядки вы- , ходкой erxiK.ocTH вентиля, увеличение указанной емхос -.и 1рявс.дит к повышению быстро- дейстБик. Поэтому, при подключении коллектора р- --р-транзистора 6 к аноду дис(fi ircscoH «. П.ря переходе напряжения на г. лодс 3 вентиля из О в 1 ток токрзадающего э. емента 9 ;а})яжает входную емкость вентиля при достижении входным напряжением вентиля уровня iiopoi a переключенная п-Р--п-транзис1ора , транзистор 1 от крывается. напряжение на ei o -коллекторе уменыиается и только после уменьшения на- Г|ря кения на выходе 5 вентиля от уровня логической «1 до уровня логического «О открывается Kiyin ру1о;ций р- п - р-транзис- fop б, гк;;лс. чсгс) за счет протеканкя избы- Т()чг;ого входного тока в эмиттер р---п--р- гранзистсра ( умсиылается ток базы

а -р--п-т ц а 11 зи р; i

аким образом, несмотря на м.1ыГ| ГОК базы п р п-транзисдй Шоттки 4 достигается дополнительное потора i в статическом состоянии при уровне 5 вышекие быстродействия предлагаемого вен- логичесм. й кЬ и;) в.од1 3, яеличнна токатиля, поскольку при ом на зелич ину e i-п :-ре;и|1)я/)(. маризитпые емкости вен-кости коллектор-база р-п-р-транзистог 1/ Я во врс.я Ш рехолиь х ii)o ieccoB, от ко-ра б уменьшается емкость коллектор----земля

торого зависит .задержка вентиля ггри и. ре- ходе напряжения на входе от О к 1, определяется током токозадаю1лего элемента f) (кан и в случае отсутствия шунтирующего транзистора 6). Барьерное напряжение ба- за-змиттер нтунтирующего р -п-р-тран- зистора 6 выбирается меньше барьерного напряжения база - коллектор переключающего п--р - п-транзистора 1, -благодаря чему ограничивается насыщение п - р-п-трантиля от уровня i к О рассасывается заряд

в базах п-р-п-1 и р-п-р- 6 транзисто ров. При этом, в силу большей ияерционнос-

ти транзистора б р-п-р-типа по сравнению с транзистором I п-р-п-типа, а также ввиду того, что болыь-ая часть рассасывающего тока поступает в базу п-р-п-транзисто в базах п-р-п-1 и р-п-р- 6 транзисто ров. При этом, в силу большей ияерционнос-

ра 1, после рассасывания заряда в базе п-Р-п-транзистора i в базе р-п-р-транn -p п-транзистора и увеличивается см кость анод катод диода Шоттки 4.

При объединении выходов различных вентилей реализуется функция «монтажное И. Если вентиль имеет дополнительные выходы 8 (фиг. 2), то возможна реализация функции «монтажное И на каждом дополнительном выходе 8. .

Формула изобретения

1. Вентиль интегральной логики с диодами Шоттки, содержащий переключающий п-р-п-транзистор, змиттер которого подключен к шине нулевого потенциала, база соединена с входом вентиля, катод диода Шоттки подключен к коллектору переключающегося п-р- п-транзистора, а анод соединен с выходом вентиля, шунтируюпиг р -п -р-транзистор, эмиттер и база которшс подключены соответственно к базе и Ko. i

лектору переключающегося п рп-транзистора, отличающийся тем, что, с целью но- вьцпеЕжя быстродействия, кov лeктop шунтирующего р--П--р-транзистора подключен к аноду анода Шоттки.

2. Вентиль по п. 1, отличающийся тем, что Н1унтирую1ций транзистор снабжен дополнительными коллекторами и введены допол,- нительные диоды Шоттки, катоды которых подключены к коллектору переключающего п--р-п-транзистора, а анод каждого, из которых соединен с соответствующим дополнительным выходом вентиля и подключен к соответствующему дополнительному коллектору шунтирующего р-п--р-транзистора.

Изобретение относится к импхмьсной технике и может быть использовано в интегральных схемах. Цель изобретения повышение быстродействия вентиля. Венти.1ь содержит переключающей п-р - п-транзис- тор (Т) 1, диод Гиоттки 4 и шунтирующий р - п - р Т 6. За счет подключения ко,тлекто- ра (К) р-П -р-Т 6 к аподу диода Шоттки емкость К - земля п-р- п-Т i умсн.ьникмся на величину емкости К -- база р п р-Т С) и увеличивается емкость анод- катод диода Шоттки 4. Схема вентиля нредусмач pniiaeT возможность оснаид.епия р п - р-Т 6 дополнительными К и введения доно.чнительных диодов Шоттки. 1 3. п. ф-лы. 3 пл.

puz-Z