ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ «И» и «И—НЕ» Советский патент 1969 года по МПК H03K19/08 

Предложенный логический элемент «И и «И-НЕ относится к элементам вычислительной техники и может быть применен в устройствах цифровой автоматики и вычислительной техники, наиример, в логических сетях цифровых вычислительных машин.

Известны транзисторные логические схемы «И-НЕ, например, логические схемы со связанными коллекторами (СКТЛ), транзисториые логические схемы со связанными эмиттерами (СЭТЛ) и др.

Известные транзисторные логические схемы имеют ряд существенных недостатков. Так, например, логические схемы со связанными эмиттерами, имеющие наибольшее быстродействие и большие логические возможности, предъявляют жесткие требования к относительному разбросу сопротивлений резисторов и иитающих напряжений (не более 5%), и достаточно часть самовозбуждаются из-за отсутствия в схемах насыщенных транзисторов, имеют относительно небольшой диапазон допустимых входных напряжений и недостаточную иомехозаи1,ищенность.

Предложеиный логический элемент «И и отличается тем, что в нем эмиттеры ВХОДНЫХ транзисторов с обшим коллекторным резистором подключены ко входам элемента, а их базы объединены и соединены с базой инвертирующего транзистора, образуя логический элемент «со связанными базами. Это позволяет одновременно реализовать функции «И и «И-НЕ элемента.

Схема иредложенного логического элемента приведеиа на чертеже.

Он состоит из входиых транзисторов / с общим коллекториым резистором 2, инвертирующего транзистора 3, общего для транзисторов /, токозадающего базового резистора -1,

коллекторного резистора 5 и двух выходных эмиттерных повторителей, выполненных на транзисторах 5 и 7 и резисторах 8 и 9 соответственно. Любой из транзисторов / образует с транзистором 3 и резистором 4 своеобразный дифференциальный уснлитель «со связанными базами, в котором изменение потенциала эмиттера входного транзистора относительно иотенциала эмитгера инвертирующего транзистора влечет за собой противоположное изменение базовых, а следовательно, и коллекторных токов указанных транзисторов.

Нри некотором пороговом значении входного положительного напрялчения U п . транзистор / оказывается полностью выключенным, и на его коллекторе устанавливается высокий уровень наиряжения, а транзистор 3 оказывается включениым (насыщенным) и на его коллекторе устанавливается низкий уровень

напряжения. При отрицательном входном пороговом напряжении U состояние транзисторов / и 5 и полярность напряжений на их коллекторах изменяются на обратные. Процесс переключения транзисторов / и 5 протекает строго одновременно и в форсированном режиме, так как при включении одного из транзисторов (например, 1) его обратный базовп1й ток оказывается практически равным толу коллектора. Причем, суммируясь с током через резистор 4, обратный базовый ток одного транзистора быстро включает второй транзистор (например, 3). Значительное иовышение базового тока в переходном режиме над током статического состояния обеспечивает переключение насыщенных транзисторов за минимально возможное время.

Объединение нескольких входных транзисторов по базам и коллекторам или установка на входе элемента одного многоэмиттерного транзистора превращает дифференциальный усилитель-переключатель з логический элемент «со связанными базами, выполняющи11 строго одновременно логические функции «И и «И-НЕ, выходами которых служат эмиттерные повторители на транзисторах 6 и 7, базы которых подключены к коллекторам транзисторов 1 и 3 соответственно.

Предмет изобретения

Логический элемент «И и «И-НЕ, содержащий входные транз1исторы, инвертирующий транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, и выходные э.миттерные повторители, базы транзисторов которых соединены с коллектором инвертирующего транзистора и коллекторами входных транзисторов, отличающийся тем, что, с целью одновременной реализации функций «П и «И-НЕ, эмиттеры входных транзисторов с общим коллекторным резистором подключены ко входам эле.мента, а базы объединены и соединены с базой инвертирующего транзистора, образуя логический элемент «со связанными базами.