Преобразователь уровня Советский патент 1989 года по МПК H03K19/08 

3

Изобретение относится к цифровой технике и предназначено для преобразования уровней КМОП, ТТЛ, И²Л, ЭСЛ элементов в уровни ТТЛ элементов БИС. Преобразователь уровня содержит сложный инвертор, два транзистора N-P-N-типа, два транзистора P-N-P-типа и три резистора. Введение второго транзистора N-P-N-типа и двух транзисторов P-N-P-типа позволяет расширить динамический диапазон допустимых входных напряжений и управлять порогом срабатывания за счет преобразования напряжения на информационном и управляющем входах в токи и сравнения этих токов. 1 ил.

Изобретение относится к цифровой технике и предназначено для преобразования уровней КМОП, ТТЛ, И Л, ЭСЛ элементов В уровни ТТЛ элементов.

Целью изобретения является расширение области применения за счет преобразования в уровни ТТЛ элементов БИС уровней ЮЮП, , ЭСЛ и других элементов.

На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя уровня.

Преобразователь уровня содержит источник 1 тока, первый транзистор 2 п-р-п-типа, коллектор которого соединен со входом сложного инвертора 3, выход которого является выходом устройства 4, эмиттер транзистора 2 соединен с общей шиной, а база подключена к базе и коллектору второ- ,го транзистора 5 и через первый резистор 6 соединена с управляющим входом 7, источник 1 тока выполнен на

третьем 8 и четвертом 9 транзисторах р-п-р-типа, эмиттеры которых соединены с шиной 10 питания, коллектор транзистора 9 соединен с коллектором транзистора 2, база - с базой и коллектором транзистора 9 и соответственно через второй 11 и третий 12 резисторы - с общей шиной и информационным входом.

Преобразователь уровня работает следующим образом.

На управляющий вход 7 подается опорное напряжение, задающее коллекторный ток транзистора 2. Величина напряжения на управляющем входе 7 выбирается таким образом, чтобы при наличии на информационном входе 13 напряжения порога, например КМОП элемента, токи коллекторов транзисторов 8 и 2 бьши равны (для элементов ТТЛ, , ЭСЛ и другого типа выби- .рается иное соответствующее напряжение на управляющем входе 7). При наличии на информационном входе 13 напряжения высокого уровня уменьшается ток через переходы база - эмиттер транзисторов 9 и 8, Ток коллектора транзистора 8 становится меньше тока коллектора транзистора 2. Уменьшается напряжение на входе сложного инвертора 3, от запирается и на выходе устройства 4 формируется высокий уровень ТТЛ элементов БИС.

При напряжении низкого уровня на информационном входе 13 возрастает ток через переходы база - эмиттер транзисторов 9 и 8. Коллекторный ток транзистора 8 превышает коллекторный ток транзистора 2. Возрастает напряжение на входе сложного инвертора 3, он открьшается, на выходе устройства 4 формируется низкий уровень ТТЛ элементов БИС.

Широкий диапазон преобразуемых входных уровней обеспечивается соотношением номиналов резисторов 12 и 11. Сопротивление резистора 12 превьгаает сопротивление резистора 11 во столько раз, во сколько максимальное напряжение высокого уровня входного синала больше напряжения питания (и„) предлагаемого устройства. При напряжении питания +5 В t 10Z достаточно соотношение R «3R , таХ как уровни более 15 В в современных системах логических элементов не применяются. Транзисторы 2 и 5, 8 и 9 включены по схеме токового зеркала.

Предложенный преобразователь уровня Способен преобразовывать в уровни ТТЛ элементов БИС уровни ТТЛ, КМОП, ДТЛ, , ЭСЛ и других элемен

5

0

5

0

5

0

тов.Устройство работает от одного источника питания. Применение преобразователя уровня в БИС позволяет сократить объем оборудования, уменьшить массу и габариты систем в целом, так как отпадает необходимость во внешних к БИС преобразователях уровней, различных для систем на основе логических элементов. Управляющий вход 7 опорного напряжения может быть один для всех входных преобразователей уровня в БИС.

Формула изобретения

Преобразователь уровня, содержащий источник тока, первый транзистор п-р-п-типа, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор подключен к входу сложного инвертора, выход которого соединен с выходом устройства, отличающий- с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введен второй транзистор п-р-р-типа, эмиттер которого соединен с общей шиной, база и коллектор - с базой первого транзистора и через первый резистор подключены к управляющему входу, а источник тока вьшолнен на третьем и четвертом транзисторах р-п-р-типа и втором и третьем резисторах, при этом коллектор третьего транзистора соединен с коллектором первого транзистора, эмиттер -с шиной питания и эмиттером четвертого транзистора, база и коллектор которого соединены с базой третьего транзистора и соответственно через второй и третий резисторы подкючены к общей шине и информационному входу.