Логическое устройство ИЛИ Советский патент 1993 года по МПК H03K19/20 

Изобретение относится к импульсной технике, к логическим устройствам, реализующим функцию выбора максимального значения входных переменных, поступающих на различные входы. В цифровой технике предлагаемое устройство может быть использовано в качестве элементов ИЛИ.

Цель изобретения расширение динамического диапазона в сторону малых уровней входных сигналов,

Техническая сущность предложения состоит в том, что в предложенной структуре логического устройства обеспечивается протекание через коллекторные р-п-перехо- ды транзисторов небольших токов порядка единиц-десятков микроампер, что приводит к появлению вентильного режима работы участка транзистора коллектор-эмиттер, обладающего вольт-амперной характеристи. кой, начинающейся в области малых напряжений порядка нескольких милливольт. Это позволяет осуществить работу

устройства, начиная с области малых напряжений, тем самым существенно расширить динамический диапазон.

В предложенном устройстве биполярные транзисторы используются не как усилительные элементы, а как пассивные управляемые нелинейные элементы.

Совокупность заявленных признаков предложенного устройства проявляет свойство: расширение порога срабатывания в сторону малых уровней входных сигналов за счет вентильного режима высокой чувствительности транзисторов, применяемых в предлагаемом устройстве в качестве пассивных управляемых нелинейных элементов.

В просмотренной литературе автор не обнаружил совокупности признаков, подобной заявляемой, считает ее и проявляемое ею свойство новыми. Каждый из этих конструктивных признаков необходим, а в совокупности достаточен для получения положительного эффекта в виде расширеел С

со

ю о

Сл)

ся

ния динамического диапазона в область малых уровней входного сигнала.

На фиг. 1 даны схемы предложенного устройства; на фиг. 2 даны эквивалентные схемы транзисторов n-p-n-типа (фиг. 2 а) и p-ivp-типа (фиг. 2 б); на фиг. 3 даны эквивалентные схемы участков коллектор-эмиттер транзистора п-р-п-типз при различных значениях управляющего тока через переход база-коллектор; на фиг. 4 даны йольт-ампер- ные-характеристики участка коллектор- эмиттер транзистора, снятые при 1упр 50 мкА при различных значениях температуры окружающей среды, что свидетельствует о высокой термостабильности этого режима.

Логическое устройство ИЛИ, представленное на фиг. 1 а, содержит входные цепи 1. 2, транзисторные ячейки 3 и А, в состав каждой из которых входит транзистор 5, резистор цепи базы б, резистор 7, источник напряжения 8, подключенный через резисторы 6 и 7 к переходам база-коллектор .транзисторов 5, эмиттерный резистор 9.

Устройство работает следующим образом. ...

От источника напряжения 8 через резисторы б в базы транзисторов через коллекторные p-n-переходы и резисто.ры 7 протекает .ток в несколько десятков микроампер.

В этом случае промежуток транзистора эмиттер-коллектор ведет себя как нелинейный элемент с односторонней проводимостью (фиг. 2, 3), имеющий вольт-амперную характеристику,,выходящую из области нулевых напряжений (фиг. 4). При этом максимальное по уровню напряжение с одного из входов устройства проходит на:выход и препятствует прохождению напряжения с других входов.

Устройство может иметь число входов и больше двух. Транзисторы, используемые в

устройстве, должны иметь несимметричные p-n-переходы и могут быть как германиевы- ми, так и кремниевыми.

Применение предложенного устройства для решения задач цифровой логики позволяет снизить уровни используемых сигналов с нескольких вольт до нескольких десятков милливольт, что на несколько порядков снижает мощность, потребляемую устройством при решении технических задач. В этом случае также резко снижается уровень помех, создаваемых устройством при функционировании, что упрощает условия электромагнитной совместимости в аппаратуре.

Предложенное устройство может найти применение в аналоговых устройствах выбора максимального напряжения из п входных сигналов, а также в цифровой технике.

Формула изобретения

Логическое устройство ИЛИ, содержащее п транзисторов, эмиттеры которых объединены, являются выходом устройства и подключены к одному выводу эмиттерного

резистора, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона входных напряжений в сторону малых значений, коллекторы транзисторов подключены к входам устройства и через резисторы - к корпусу, базы транзисторов подключены через резисторы цепи базы к источнику питания, а второй вывод эмиттерного резистора подключен к корпусу.

Фиг, 4

в

с-КЗ (X 3

Уупр. 0

к о-

-Ј

э

-е

Уупр,50мхАЗупр 0,3/чА Фиг.З

Использование: изобретение относится к логическим устройствам, реализующим функцию выбора максимального значения входных переменных/поступающих на различные входы, а в цифровой технике может быть использовано в ка честве элемента ИЛИ. Сущность изобретения: устройство содержит п транзисторов, эмиттерный резистор, п резисторов цепи базы, п резисторов. 4 ил..

0,2 0,4 0,$ у 40 Wx.

Фиг.4 .