Логический элемент на МДП-транзисторах Советский патент 1989 года по МПК H03K19/94 

J

00

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в МДП-интегральных схемах в качестве многофункционального логн- ческого элемента.

Целью изобретения является упрощение устройства за счет уменьшения числа ВДП-транэисторов путем применения как потенциальных затворных связей между транзисторами, так и токовых, многофункционального использования МДП-транзисторов с учетом их свойства двусторонней проводимости, благодаря чему достигается уменьше- ние числа транзисторов, приходящихся на выполнение одной логической функции.

На чертеже приведена принципиальная схема логического элемента на МДП-транзисторах с индуцированным каналом.

Логический элемент на МДП-транзисторах содержит шесть транзисторов 1-6 первого типа и пять транзисторов 7-11 второго типа.

Ксток второго транзистора 2 первого типа, стоки третьего 9 и четвертого 10 и исток пятого 11 транзисторов второго типа подключены к пер- вой выходной шине 12. Исток второго транзистора 8 второго типа, стоки третьего 3, четвертого 4 и затвор пятого 5 транзисторов первого типа, а также затвор пятого транзистора 11 второго типа подключены к второй выходной шине 13.

Стоки пятого 5 и шестого 6 транзисторов первого типа и сток пятого транзистора 11 второго типа подключе ны к третьей выходной шине 14.

Стоки первого 1 и второго 3, исто шестого 6 транзисторов первого типа и стоки первого 7 и второго 8 транзисторов второго типа подключены к четвертой выходной шине 15.

Затворы первых 1, 7 и третьих 3, 9 транзисторов обоих типов соединены с первой входной шиной 16, а затворы вторых 2, 8 и четвертых 4, 10 транзи торов обоих типов и затвор шестого транзистора 6 первого типа соединены с второй входной шиной 17. Истоки не первого 1, третьего 3, четвертого 4 и пятого 5 транзисторов первого типа соединены с шиной 18 питания, а истоки первого 7, третьего 9 и четвертого 10 транзисторов второго типа соединены с общей шиной 19.

Логический элемент функционирует следующим образом.

На входные шины 16 и 17 подаются логические сигналы XI и Х2. На перво выходной шине 12 реализуется функция конъюнкции дополняющих входных логических сигналов Y1 XI Х2. На второ выходной шине 13 реализуется функция дизъюнкции тех же сигналов Y2 XI + + Х2, На третьей выходной шине 14 реализуется функция сравнения Y3 XI Х2 + XI Х2, а на четвертой вы- ходной шине 15 - функция отрицания Y4 XI.

При подаче на входные шины набора 0,0 первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и шестой 6 транзисторы первого типа открыты, а первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 транзисторы второго типа закрыты. При этом на всех выходных шинах 12-15 устанавливается сигнал 1.

При подаче на входные шины набора 1,1 все указанные транзисторы изменяют свое состояние проводимости на противоположное и на первой

12,второй 13 и четвертой 15 выходных шинах устанавливается сигнал О а на третьей выходной шине 14 за счет открытого пятого транзистора 5 первого типа - сигнал 1.

При подаче набора 0,1 открыты .первый-1 и третий 3 транзисторы первого типа и второй 8, четвертый 10 и пятый 11 транзисторы второго типа. При этом на первой 12 и третьи 14 выходных шинах устанавливается сигнал О, а на второй 13 и четвертой 15 выходных шинах - сигнал 1.

При подаче на входные шины 1G и 17 логического набора 1,0 на всех выходных шинах, кроме второй шины

13,устанавливаются сигналы О. Таким образом, предлагаемое уст-

ройство содержит 11 КДП-транзисторов и выполняет четыре логические функции, т.е. обладает лучшим показателем, чем у устройства-прототипа, что повышает надежность и технологичность устройства.

Подключение к третьей выходной шине 14 инвертора, например выполненного на МДП-транзисторах дополнительного типа, позволяет дополнительно реализовать еще одну функцию сравнения Y5 X1 X2+XI Х2, что расширяет функциональные возможности логического элемента при сохранении преимущества перед устройством-прототипом по сложности.

Формула изобретения

Логический элемент на МДП-тран- зисторах, содержащий шесть транзисторов первого типа и пять транзисторов второго типа, истоки первого,.треть- его и пятого транзисторов первого типа подключены к шине питания, а истоки первого и третьего транзисторов второго типа - к общей шине, затворы первого и третьего транзисторов пер- вого типа и затвор третьего транзистора второго типа соединены с первой входной шиной, а затворы вторых и четвертых транзисторов обоих типов соединены с второй входной шиной, ис- токи пятого и второго транзисторов второго типа соединены соответственно с первой и второй выходными шинами, стоки первого и второго, а также третьего и четвертого транзисторов второго типа попарно объединены, стоки третьего и четвертого и затвор пятого транзисторов первого типа подключены к затвору пятого транзистора второго типа, сток которого соединен со стоками пятого и шестого транзисторов первого типа и подключен к третьей выходной шине, стоки первого и второго транзисторов первого типа .соединены с четвертой выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, затвор первого транзистора второго типа, сток которого соединен с четвертой выходной шиной, подключен к первой входной шине, исток второго транзис- тораллервого типа и сток четвертого транзистора второго типа подключены к первой выходной шине, затвор и исток шестого транзистора первого типа подключены соответственно к второй входной и четвертой выходной шинам, сток третьего транзистора первого типа соединен с второй выходной шиной, а истоки четвертых транзисторо первого и второго типов подключены . соответственно к шине питания и к общей шине.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в МПД-интегральных схемах в качестве многофункционального логического элемента. Целью изобретения является упрощение элемента за счет уменьшения числа МПД-транзисторов. Элемент содержит шесть МПД-транзисторов 1-6 первого типа и пять МДП-транзисторов 7-11 второго типа. Входные сигналы двух переменных подаются на входные шины 16 и 17, а выходные снимаются с выходных шин 12-15, на которых соответственно реализуются функции отрицания конъюнкции и дизъюнкции, сравнения и инверсии. Упрощение элемента достигается за счет многофункционального использования МДП-транзисторов с учетом их свойства двусторонней проводимости. 1 ил.