МДП-инвертор Советский патент 1990 года по МПК H03K19/94 

ы

:н.

,3-г i

521

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в цифровых интегральных схемах.

Целью изобретения является сниже- ние потребляемой мощности за счет повышения выходного напряжения логической единицы МДП-инвертора при использовании лишь одного источника питания.

На чертеже представлена электрическая схема МДП-инвертора.

МЛП-инвертор состоит из четырех МДП-транзисторов 1-4 с индуцированным р-каналом , диода 5, конденсатора 6, входной 7 и выходной 8 клемм. Истоки МЛП-транзисторов 1 и 3 подключены к общей шине, а стоки МДП-транзисторов 2 и k - к катоду диода 5 и источнику питания. Сток МДП-транзистора

1подключен к истоку МДП-транзистора

2и клемме 8, а затвор - к затвору МДП-транзистора 3 и клемме 7. Первый вывод конденсатора 6 подключен к

стоку МДП-транзистора 3 и истоку МДП- транзистора k, затвор которого подключен к затвору МДП-транзистора 2, второму выводу конденсатора 6 и аноду диода 5. Подложки МДП-транзисторов 1 - 4 в зависимости от конкретных технических требований и используемой технологии изготовления могут быть соединены со своими истоками или подключены к общей шине. МДП-транзисторы 1 и 3 являются, управляемыми и выпол- няют свои обычные функции активных элементов, а МДП-транзисторы 2 и k - нагрузочными и выполняют функции резисторов. МДП-транзисторы 1 и 2 образуют основной, а МДП-транзис.торы 3 и 4 - дополнительный инвертор.

При отрицательном напряжении (логическая единица) на входной клемме 7 МДП-транзисторы t и 3 открыты. Напряжения на выходе основного (клемма 8) и дополнительного инверторов практически равны нулю. При этом через диод 5 заряжается конденсатор 6 от источника питания до напряжения, близкого

к

При нулевом напряжении на клемме 7

(логический нуль) МДП-транзисторы 1 и 3 закрыты. Напряжения на истоках МДП-транзисторов 2 и k становятся равными lVgbW| lEn| -lV0| . При этом напряжение на конденсаторе 6 складывается с напряжением , и это суммарное (отрицательное) напряжение оказывается приложенным к затворам

МДП-транзисторов 2 и k.В результате обеспечивается необходимое открывание этих МДП-транзисторов и повышение (по модулю) УЬ4Ь1Х.

При работе МДП-инвертора образуется положительная обратная связь, форсирующая наращивание отрицательного напряжения Есм на затворах МДП-тран- зисторрв 2 и 4. Так, увеличение Есм приводит к возрастанию V , что обеспечивает увеличение Е . В результате

ту

V6wx ЕпЭто происходит только при закрытых

МДП-транзисторах 1 и 3. При открытых же МДП-транзисторах 1 и 3 (логическая единица на входе) напряжение смещения на затворах МДП-транзисторов 2 и k не может превысить величины Е, что способствует снижению потребляемой мощности.

Таким образом, обеспечивается повышенное выходное напряжение логической единицы МДП-инвертора (на клемме 8) при использовании лишь одного источника питания постоянной величины.

Поскольку МДП-транзисторы 2 и k обладают большими входными сопротивлениями по затвору, то можно использовать конденсатор 6 относительно не- .болыиого номинала. Формула изобретения

МДП-инвертор, содержащий два МДП- транзистора с индуцированным р-кана- лом, входную и выходную клеммы, исток первого ЙДП-транзистора подключен к общей шине, затвор - к входной клемме, а сток - к выходной клемме и истоку второго МДП-транзистора, сток которого подключен к шине источника питания, отли -чающийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, в него введены два дополнительных МДП-транзистора с индуцированным р-каналом, диод и конденсатор, первый вывод которого подключен к стоку первого дополнительного МДП-транзистора и истоку второго дополнительного МДП-транзистора, затвор которого подключен к затвору второго МДП-транзистора, второму выводу конденсатора и аноду диода, катод которого подключен к стоку второго дополнительного МДП-транзистора и к шине источника питания, а входная клемма подключена к затвору первого дополнительного МДП-транзистора, исток которого подключен к общей шине.

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в цифровых интегральных схемах. Цель изобретения - снижение потребляемой мощности достигается путем повышения выходного напряжения логической единицы МДП - инвертора при использовании лишь одного источника питания. В результате введения дополнительных МДП-транзисторов 3 и 4, образующих дополнительный инвертор, на выходе которого с помощью конденсатора 6 и диода 5 реализуется преобразователь напряжения, увеличивается примерно в два раза отрицательное напряжение, приложенное к затворам МДП-транзисторов 2,4. Это напряжение выполняет функцию напряжения смещения (второго источника питания) для МДП-инвертора, что позволяет снизить величину напряжения источника питания. 1 ил.