ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ "ИЛИ - НЕ" НА ТУННЕЛЬНЫХ ДИОДАХ Советский патент 1968 года по МПК H03K19/10 

Известны логические элементы на туннельных диодах, содержащие элемент с регулируемым током максимума вольт-амперной характеристики.

Предложенный элемент отличается от известных тем, что содержит обращенный или импульсный диод и параллельно включенные выходные транзисторы, причем отрицательный электрод этого диода соединен с выходом элемента с регулируемым током максимума вольт-амперной характеристики, а положительный электрод соединен с базами выходных транзисторов и через резистор - с источником положительного напряжения. Это позволяет повысить его надежность и обеспечить согласование с линиями связи при требуемом уровне выходного сигнала.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема логического элемента; на фиг. 2 - вольт-амперные характеристики (кривая) 1 туннельных диодов и характеристики элемента с регулируемым током максимума при отсутствии (кривая (II) и наличии (кривая III) входного управляющего напряжения.

Туннельные диоды 1 и 2 с сопротивлениями 3, 4 и 5 и источником 6 отрицательного напряжения образуют известный элемент с регулируемым током максимума вольт-амперной характеристики. Для инвертирования сигнала, снимаемого с его выхода, предлагается использовать цепь, состоящую из обращенного или импульсного диода 7, сопротивления 8, источника 9 положительного напряжения 9 и транзистора 10. Эмиттерные выводы транзисторов служат выходами 11 логического элемента. Управляющие сигналы подаются на входы 12 или 13. Каждый вход присоединяется непосредственно к сопротивлению 3 или 4 управляемой схемы или к согласующему сопротивлению линии связи.

Схема работает следующим образом.

Первоначально импульсом сброса она устанавливается в исходное состояние. Элемент на компонентах (сопротивления 1-5 и источник 6) находится в состоянии IV (фиг. 2). При отсутствии всех управляющих сигналов на входах 12 этот элемент остается в состоянии IV низкого напряжения. В результате диод 7 закрыт, и весь ток от источника 9 напряжения через сопротивление 8 течет через эмиттерные переходы транзисторов 10. Транзисторы открыты; на сопротивлениях цепей эмиттеров (на входе идентичных управляемых схем) - высокий потенциал.

Если на входах 12 или 13 - высокий потенциал, то элемент находится в состоянии V высокого напряжения (фиг. 2). Вследствие этого открывается диод 7, поглощая ток от источника 9 через сопротивление 8. Транзисторы 10 закрыты; на сопротивлениях цепи эмиттеров - низкий потенциал.

Присвоив низкому уровню сигнала значение «0», а высокому - «1», видим, что схема находится в состоянии «1», если на входах все «0», и в состоянии «0», если на входе хотя бы одна «1». Следовательно, схема выполняет логическую функцию «ИЛИ - НЕ».

Логический элемент «ИЛИ - НЕ» на туннельных диодах, образующих с последовательно подключенными к их анодам резисторами и катодами, соединенными через резистор с источником отрицательного напряжения, элемент с регулируемым током максимума вольт-амперной характеристики, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, он содержит обращенный или импульсный диод и параллельно включенные выходные транзисторы, причем отрицательный электрод этого диода соединен с выходом элемента с регулируемым током максимума вольт-амперной характеристики, а положительный электрод соединен с базами выходных транзисторов и через резистор - с источником положительного напряжения.