Формирователь импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/153 

42

00

Изобретение относится к области электроники и может найти применение в интегральных схемах на МДП-транзис- торах преимущественно дпя построения углов синхронизации микропроцессорных интегральных схем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения формирования неперекрыванлцихся парафазных сигналов. Формирователь содержит МДП- транзисторы 1...12 обогащенного типа, адП-транзисторы 13...18 обедненного типа. Формирование выходных сигналов на первом и втором выходах устройства происходит в соответствии со значениями входных сигналов, поступающих на истоки МДП-транзисторов 15,17 обедненного типа, и сигналов, приходящих на их затворы со смежных выходов . Вследствие этого смена состояний одного из плеч формирователя происходит после установления требуемо го состояния другого плеча, т.е. обратная связь обеспечивает формирование непрерывающихся импульсов. 1 ил. с $ (Л

Изобретение относится к электронике, может найти применение в интегральных схемах на Fifln-транзистор ах и преийуще.сгвенно предназначено для построеигия узлов синхронизации Икpo- процессорных интегральных схем.

Цель изобретения - распмрение функциональных возможностей путем обеспече1-тя формирования неперекры- веющихся парафазных сигиш юв.

На чертеже приведена принципиальная схема формиро вателя имп льсов.

Устройство содержит МДП-транзисторы 1 - 12 обогащенного типа; ЩП- транзисторы 13 - 18 обедненного типа, конденсаторы 19 - 22.

Затворы НЦП-транзисторов 1,2 и 4 и исток МДП-транзистора 17 обедненного типа объединены и соединены с первым входом формирователя. Затворы ЭДП-транзисторов 7,9 и 10 и исток МДП-транзистора 15 обедненного типа объединены и соединены с вторым входом формирователя. Стоки ЩП-транзисторов 1 и 10 соединены .соответственно с истоками МДП-транзисторов 5 и 12 положительной обратной связи. Сток МДП-транзистора 4 объединен с истоком МДП-транзистора 6, с затворами МДП-транзисторов 8, 16 и 17 и соединен с первым выходом формирователя. Сток МДП-транзистора 7 объединен с истоком ОДП-транзистора 1i, с затворами МДП-транзисторов 3,13 и 15 и соединен с вторым выходом формирователя. Сток МДП-транзистора 2 соединен с затвором ВДП-транзистора 5 положительной обратной связи, затвором МДП- транзистора 6, истоком МДП-транзистора 14 обедненного типа и стоком МДП- транзистора 3. Сток МДП-транзистора 9 соединен с затвором МДП--транзисто- ра 12 положительной обратной связи, с затвором МДП-транзистора П ., с не- током МДП-транзистора 18 обедненного типа и стоком МДП-транзистора 8. Исток МДП-транзистора 13 соединен со стоком МДП-транзистора 14, исток ЩП транзистора 16 - со стоком МДП-тран зистора 8. Сток МДП-транзистора 15 соединен с затвором МДП-транзистора 14, сток МДП-транзистора 17 - с затвором МДП-транзистора 18, между истоками МДП-транзисторов 13 и 16 и истоками МДП-транзисторов 5 и 12 положительной обратной связи соответственно включены конденсаторы 19 и 21 обратной связи, между истоком и затвором МДП-транзисторов 14 и 18 включены конденсаторы 20 и 22 положи тель- ной обратной связи соответственно.

Формирователь импульсов работает следугадим образом.

В исходном состоянии, когда, например, напряжение на первом входе формирователя равно О, а на втором входе соответствует 1, на втором выходе формирователя низкое напряжение - О, а на первом выходе формирователя высокое напряжение - 1. МДП-транзисторы 7,9 и 10 и НДП-тран- зистор 8 открыты и обеспечивают низкое напряжение на втором выходе формирователя, на первой обкладке конденсатора 21 и на затворах МДП-транзистора 12 положительной обратной связи и МДП-транзистора 11. МДП-тран зистор 16 открыт и обеспечивает заря второй обкладки конденсатора 2 до напряжения питания. Через открытый МДП-транзистор 17 низкое напряжение с первого входа формирователя закрывает МДП-транзистор 18. МДП-транзисторы 1,2 и 4 и ВДП-транзистор 3 закрыты. Высокий уровень на первом выходе формирователя поддерживается через открытый МДП-транзистор 6, на затворе которого сохраняется высокое напряжение, так как МДП-транзистор 13 закрыт и заряд, накопленный на его затворе, не растекается. Конденсаторы 19 и 21 положительной обратной связи подключены через усилительные каскады на МДП-транзисторах 1 и 10 и МДП-транзисторах 5 и 12 положительной обратной связи к выходам формирователя с целью развязки сигнала обратной связи от выходной нагрузки.

Рассмотрим переключение формирователя после одновременного прихода на первый вход положительного импульса, а на второй вход - отрицательного. Через открытый МДП-транзистор 17 происходит заряд конденсатора 22 и емкости затвора коммутирующего МДП- транзистора 18. Открытый МДП-транзистор. 16 имеет гораздо большую проводимость, чем открытый МДП-транзистор 18, что предотвращает разряд конденсатора 21. Через некоторое время, определяемое задержкой переключения усилительного каскада, который формирует напряжение на первом выходе формирователя, МДП-транзисторы 1,2 и 4 открываются, а выходной МДП-транзистор 6 закрывается, и на первом выходе формирователя устанавливается низкое напряжение. Этого времени достаточно для заряда емкости затвора МЦП-транзистора 18 и конденсатора 22 поэтому, когда на первом выходе устанавливается низкий уровень и МД11- транзисторы 16 и 17 закрываются, на затворе коммутирующего МДП-транзисто ра 18 установится высокое напряжение Только после установления на первом выходе низкого уровня закрывается МДП-транзистор 8 и через открытый МДП-транзистор 18 начинается нарастание напряжения на затворах выходного МДП-транзистора 11 и МДП-транзистора 12 положительной обратной связи.

Выходной МДП-транзистор 11 и МДП- транзистор 12 положительной обратной связи открываются и начинается нарас- тание напряжения на втором выходе формирователя и на обкладках конденсатора 21. Через конденсатор 21 обратной связи и открытый МДП-транзистор 18 напряжение передается на зат- воры МДП-транзистора 11 и транзистора 12 положительной обратной св язи, а через конденсатор 22 обратной связи напряжение с истока МДП-транзистора 18 передается на его затвор. С помощью положительной обратной связи реализуемой посредством конденсаторов 21 и 22, обеспечивается высокая проводимость выходного МДП-транзистора 1 1 и МДП-транзистора 18 в течение всего переходного процесса. В результате происходит быстрое нарастание напряжения сигнала на втором выходе формирователя. Так как МДП-транзиСТО- ры 16 и 17 закрыты, то заряд, накап- ливаемый на затворах выходного НДП- транзистора 11, МДП-транзистора 18, не растекается и в результате напряжение на затворе выходного МДП-транзистора 11 более чем в два раза пре- вышает напряжение питания и напряжение выходного сигнала практически равно напряжению питания.

Предлагаемый формирователь импульсов обеспечивает получение парафазны

,.

неперекрывающихся импульсов. Кроме этого, облегчается подключение формирователя к источнику входных сигна- .лов, так как он не требует входных импульсов, задержанных друг относи- тельно друга на определенное время. Формула изобретения

Формирователь импульсов,содержащий первый, второй и третий МДП-транзисторы обедненного типа, первый, второй, третий и четвертый МДП-тран- зисторы обогащенного типа, первый и второй конденсаторы, затворы первого и второго ЩП-транзисторов обогащенного типа объединены и соединены с первой входной клеммой формирователя истоки подключены к общей шине, исток первого МДП-транзистора обедненного типа соединен с второй входной клеммой формирователя, сток соединен через первый конденсатор со стоком первого МДП-транзистора обогащенного типа, исток второго МДП-транзистора обедненного типа соединен с первым выводом второго конденсатора, сток соединен со стоком третьего МДП-транзистора обогащенного типа и с положительной клеммой источника питания, сток второго МДП-транзистора обога-. щенного типа объединен с истоком третьего МДП-транзистора обогащенного типа и соединен с первой выходной клеммой формирователя, затвор третьего МДП-транзистора обогащенного типа соединен со стоком первого МДП- транзистора обогащенного типа, отличающийся тем, что, с делью расширения функциональных возможностей, в него введены четвертый, пятый и шестой МДП-транзисторы обедненного .типа, пятый, шестой, седьмой восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый МДП-транзисторы обогащенного типа, третий и четвертый конденсаторы, затвор четвертого МДП-транзистора обогащенного типа объединен с затворами первого и второго МДП-транзисторов обедненного типа и с второй выходной клеммой формирователя, стоки четвертого и первого МДП-транзисторов обогащенного типа объединены и соединены с затвором пятого МДП-транзистора обогащенного типа и истоком третьего МДП-транзистора обедненного типа, затвор и сток которого соединены соответственно со стоком первого и истоком второго МДП- транзисторов обедненного типа, исток пятого и сток шестого МДП-транзисторов обогащенного -типа соединег ш с вторым выводом второго конденсатора, истоки шестого и четвертого МДП-тран- зисторОв обогащенного типа соединены с общей шиной, затвор .шестого МДП- транзистора обогащенного типа соединен с первой входной клеммой формиро- в ателя, сток пятого МДП-транзистора

обогащенного типа соединен с положительной клеммой источника питания, истоки седьмого, восьмого, девятого и десятого МДП-транзисторов обогащенного типа соединены с общей шиной, затворы одиннадцатого и двенадцатого МДП-транзисторов обогащенного типа объединены со стоками восьмого и девятого МДП-транзисторов обогащенного типа и истоком четвертого МДП-тран- зистора обедненного типа и через третий конденсатор соединены с затвором четвертого и стоком пятого МДП-траи- зисторов обедненного типа, стоки одиннадцатого и двенадцатого МДП-транзисторов обогащенного типа и шестого МДП-транэистора обедненного типа объединены и соединены с положительной клеммой источника питания, сток чет-

вертого и исток шестого МДП-транзисторов обедненного типа объединены и через четвертый конденсатор соедине- ны со стоком десятого и истоком двенадцатого МДП-транзисторов обогащенного типа, затворы пятого и шестого МДП-транзисторов обедненного типа и восьмого МДП-транзистора обогащенного типа соединены с первой выходной клеммой формирователя, сток седьмого и исток одиннадцатого ВДП-транзисто- ров обогащенного типа соединены с второй выходной клеммой формирователя, затворы седьмого, девятого и десятого МДП-транзисторов обогащенного типа соединены с второй входной клеммой формирователя, исток пятого МДП- транзистора обедненного типа соединен с первой входной клеммой формирователя