Формирователь импульсов на МДП-транзисторах Советский патент 1989 года по МПК H03K5/00 H03K19/00 

со о to

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполы зовано в интегральных схемах в качестве устройства формирования сигналов с преобразованием уровня.

Цель изобретения - расширение диапазона входных напряжений за счет создания триггерного устройства с низким порогом переключения, в котором на затворы.транзисторов первого типа подаются входные инверсные сигналы, а транзисторы второго, типа образуют в каждом плече триггера по две переключаемые в противофазе про- водящие цепи, благодаря чему осуществляется регенеративный процесс переключения и формирования выходных сигналов большей амплитуды, чем входное воздействие,

Цель достигается путем введения двух элементов задержки с инверсией включенных между узлами триггера и затворами транзисторов одноименных последовательных транзисторных цепо чек.

На чертеже приведена принципиальная схема формирователя импульсов.

Формирователь содержит первый 1 и второй 2 транзисторы первого типа, шесть транзисторов 3-8 второго типа, а также первый 9 и второй 10 элементы задержки с инверсией.

Истоки первого 1 и второго 2 транзисторов подключены к шине 1 питания, а истоки первого 3, второго 4, пятого 7 и шестого 8 транзисторов второго типа - к обш;ей шине 12. Сток первого транзистора 1 первого типа соединен со стоком первого 3 и затворами второго 4 и четвертого 6 транзисторов второго тила, а также подключен к входу второго элемента 10 задержки с -инверсией и к первой вы3-

0

5

0

5

0

Выходы элементов 9 и 10 задержки с инверсией подключены соответственно к затворам пятого 7 и шестого 8 транзисторов второго типа.

Затворы первого 1 и второго 2 транзисторов первого типа подключены к первой 15 и второй 16 входным шинам соответственно. Элементы 9 и 10 задержки могут быть выполнены также на ОДП-транзисторах.

Формирователь работает следуюпщм образом.

Статическое состояние формировав- теля обеспечивает получение на выходных шинах 13 и 14 взаимно дополняющих сигналов с уровнями напряжений, равными соответственно напряжениям на шине 1 питания и общей шине 12. Это достигается благодаря триггерно- му элементу,. состоящему из транзисторов 1 и 2 первого тип а и транзисторов 3 и 4 второго типа. В этом состоянии транзисторы 1 и 2 первого типа могут быть закрыты подачей на входные шины 15 и 16 единичного сигнала, например, равного напряжению на шине 11 питания.

Пусть на стоке первоготранзистора 1 первого типа присутствует сигнал низкого уровня, а на стоке второго 2 транзи.стора того же типа - сигнал высокого уровня. Переключение устройства происходит путем подачи на входные шины 15 и 16 импульсов собтветственно низкого и высокого уровней. При. этом транзистор 1 первого типа открывается и напряжение на его стоке начинает нарастать до напряжения на шине 11 источника питания. Для Того, чтобы открытый .-первый транзистор 3 второго типа не соз давал делителя напряжения и не замедлял процесс переключения, его про

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в МДП интегральных схемах в качестве устройства формирования дополняющих сигналов с преобразованием уровня. Целью изобретения является расширение диапазона входных напряжений за счет создания триггерного устройства с низким порогом переключения и использования в каждом плече триггера по две переключаемых в противофазе от самих формируемых сигналов проводящих цепи, обеспечивающих переключение устройства. Цель достигается путем введения в устройство, содержащее два МДП-транзистора 1 и 2 первого типа и шесть транзисторов 3-8 второго типа, дополнительно двух элементов задержки 9-10 с инверсией. Причем входные сигналы, отличающиеся на величину несколько большую, чем пороговое напряжение транзисторов первого типа, подаются на входные шины 15 и 16, подключенные к затворам этих транзисторов, а выходные сигналы снимаются со стоков этих транзисторов, подключенных к выходным шинам 13 и 14. 1 ил.

ходной шине 13, к которой подключены , водимость за счет, например, ширины

также последовательно включенные третий 5 и пятый 7 транзисторы второго типа.

Сток второго транзистора 2 первого -типа соединен со стоком второго 4 и затворами первого 3 и третьего 5 транзисторов второго типа, а также подключен к входу первого элемента 9 задержки с инверсией и к второй выходной шине 14, к которой подключе- нк также последовательно соединенные четвертый 6 и шестой 8 транзисторы второго типа.

55

канала выбирается минимальной. Обе цепочки .последовательно соединенных транзисторов 5, 7 и 6, 8 второго типа как в статическом состоянии, так и в начале процесса переключения закрыты, так как на затворах попарно включенных- транзисторов присутствуют инверсные сигналы. Поэтому эти це пи также не препятствуют быстрому нарастанию выходного сигнала на пер вой выходной шине 13. При достижении на .этой шине напряжения больше порогового напряжения транзисторов второго типа четвертый транзистор 6 вто

водимость за счет, например, ширины

5

канала выбирается минимальной. Обе цепочки .последовательно соединенных транзисторов 5, 7 и 6, 8 второго типа как в статическом состоянии, так и в начале процесса переключения закрыты, так как на затворах попарно включенных- транзисторов присутствуют инверсные сигналы. Поэтому эти цепи также не препятствуют быстрому нарастанию выходного сигнала на первой выходной шине 13. При достижении на .этой шине напряжения больше порогового напряжения транзисторов второго типа четвертый транзистор 6 второго типа отпирается, а шестой транзистор 8 той же цепи также открыт за счет элемента 10 задержки. Поэтому узловая емкость, связанная с второй выходной шиной 14, быстро разряжает- ся до потенциала общей шины 12 через цепь последовательно включенных чет-, вертого 6 и шестого 8 транзисторов второго типа. Проводимость (ширина каналов) этих транзисторов выбирается- достаточно большой, чтобы обеспечить крутой фронт формирования спада на выходной шине 14. Время задержки элементов 9 и 10 задержки с инверсией. выбирается не.сколько больше, чем время переключения. При этом третий 5 и пятый 7 транзисторы второго типа успевают изменить свое состояние прово10

до величины.напряжен ния.

Кроме того, устро вает формирование си ных шинах с некоторы рекрытием по высоком ния, что является ва нии, например, в при вой связью.

Формула изо

Формирователь имп транзисторах, содерж тора первого типа торов второго типа, ров первого типа с питания, а- стоки - с

димости на противоположное, не оказы- 20 ветственно первого и

вая влияния на процесс формирования выходных импульсов, но подготавливая формиро ватель к очередному процессу переключения. Таким образом, в процессе переключения в устройстве отсутствуют сквозные цепи заметной проводимости между шиной 1I питания и общей шиной 12.

Процесс обратного переключения и формирования выходных импульсов дополнительного вида осуществляется подачей на входные шины 13 и 14 соответственно импульсов высокого и низкого уровней.

Особенностью устройства является возможность использования входных сигналов широкого диапазона. Сигнал высокого уровня может быть равен или больше напряжения нагшине 11 питания. Входной сигнал низкого уровня должен быть меньше напряжения на.шине питания на величину несколько большую, чем пороговое напряжение транзисторов первого типа. При этом благодаря включению транзисторов первого типа по схеме.с общим истоком напряжение на выходной шине все равно нарастает

25

30

35

40

45

зисторов второго тип соответственно с перв ходными шинами, к кот последовательно включ пятый и соответственн шестой транзисторы вт чем истоки пятого и ш торов второго типа со шиной, отличаю что, с целью расширен входных напряжений, в два элемента задержки вход первого из котор второй выходной шиной первого и третьего тр рого типа, а вход вто выходной шиной и с з и четвертого транзист па, выходы элементов версией подключены со затворам пятого и шес ров второго типа, ист второго транзисторов соединены с общей, шин первого и второго тра го типа подключены к п входным шинам соответс

до величины.напряжения на шине питания.

Кроме того, устройство обеспечивает формирование сигналов на выходных шинах с некоторым управляемым перекрытием по высокому уровню напряжения, что является важным при применении, например, в приборах с зарядовой связью.

Формула изобретения

Формирователь импульсов на МДП- транзисторах, содержащий два транзистора первого типа и шесть транзисторов второго типа, истоки транзисторов первого типа соединены с шиной питания, а- стоки - со стоками соответственно первого и

второго тран25

0

5

0

5

зисторов второго типа и, кроме того, соответственно с первой и второй выходными шинами, к которым подключены последовательно включенные третий и пятый и соответственно четвертый и шестой транзисторы второго типа, причем истоки пятого и шестого транзисторов второго типа соединены с.общей шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона входных напряжений, в него введены два элемента задержки с инверсией, вход первого из которых соединен с второй выходной шиной и затворами первого и третьего транзисторов второго типа, а вход второго - с первой выходной шиной и с затворами второ.го и четвертого транзисторов второго типа, выходы элементов задержки.с инверсией подключены соответственно к затворам пятого и шестого транзисторов второго типа, истоки первого и второго транзисторов второго типа соединены с общей, шиной, а затворы- первого и второго транзисторов первого типа подключены к первой и второй входным шинам соответственно. :