ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ «И—ИЛИ—НЕ» и «И-ИЛИ» Советский патент 1970 года по МПК H03K19/88 

Предложенный логический элемент относится к элементам вычислительной техники и может быть использован в устройствах цифровой автоматики и вычислительной техники, в частности в логических сетях электронных цифровых машин.

Известны транзисторные логические схемы, содержащие входной многоэмиттерный транзистор и выходной транзистор, включенный ио схеме с обидим эмиттером, либо более сложные схемы, содержащие, кроме того, транзистор, выполняющий роль парафазного усилительного каскада, и один или два последовательно включенных эмнттерных повторителя.

Однако известные схемы обладают рядом недостатков, основными нз которых являются сильная зависимость задержки сигнала от числа входов «ИЛИ при реализации логической функции «И-ИЛИ-ПН и отсутствие возможности совмещенной во времени и месте реализации логических функций «И-ИЛИ-ИЕ и «И-ИЛИ, что важно для построения логических сетей быстродействующих вычислительных машин.

Предложенный логический элемент отличается тем, что коллектор усилительного транзистора через инерционный диод подключен к базе дОПолнительного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, коллектор которого соединен с выходом элемента. Это

позволяет одновременно реализовать функции «И-ИЛИ-НЕ и «И-ИЛИ.

Схема предложенного элемента приведена на чертеже. Схема состоит из входного многоэмиттерного транзистора 1, база которого через резистор 2 подключена к шине питания 3, а коллектор - к базе усилительного транзистора 4, образующего совмес1но с коллекторным резистором 5 и эмиттерным резистором 6

парафазный усилительный каскад. К эмиттеру транзистора 4 подключена база инвертирующего транзистора 7 усилительного каскада, выполненного по схеме с общим эмиттеро.м. Коллектор транзистора 7 является выходом

логической функции «И-ИЛИ-ИЕ и подключен к выходу 8.

Коллектор и эмиттер транзистора 4 выведены на внешние контакты 9 и 10 для подключения к ним соответствующих электродов аналогичных транзисторов для расширения логической функции «ИЛИ на заданное количество входов. Коллектор транзистора . через инерционный диод 11 (с относигельно большим накапливаемым зарядолО соединен с базой дополнительного выходного транзистора 12, включенного по схеме с общим эмиттером, коллектор которого соединен с выходом 13 функции «И-ИЛИ.

Me нулевото потенциала. Коллекторы транзисторов 7 к 12 могут быть подключены к шине питания 3 через резисторы 15 и 16.

При низком уровне входного сигнала, поданного хотя бы на один из эмиттеров транзистора 1, транзистор 4 и инвертирующий транзистор 7 занерты. При этом на выходе 8 устанавливается высокий уровень напряжения. На коллекторе транзистора 4 устанавливается уровень напряжения, равный сумме падения напряжений на переходе база-эмиттер транзистора 12 и диода 11, от тока, заданного резистором 5. На коллекторе открытого и насы. щепного транзистора 12, а следовательно, и на выходе 13 устанавливается низкий уровень напряжения.

Если на всех входах схемы скачком устанавливается высокий уровень напряжения, то транзистор 4 начинает открываться. При этом напряжение на его коллекторе повышается под действием тока, протекающего от коллектора к эмиттеру. Коллекторный ток транзистора 4 слагается из двух составляющих: тока, протекающего от шины питания 3 через резистор 5, и тока рассасывания накопленных зарядов в инерционном диоде // и транзисторе 12.

Вторая составляющая тока, представляющая собой обратный базовый ток насыщенного транзистора 12, оказывается больше первой,

что обуславливает быстрое включение транзистора 7 и выключение транзистора 12.

После завершения процесса включения транзистора 7 и выключения транзистора 12 на коллекторе транзистора 4 устанавливается уровень напряжения, равный сумме падения напряжения на промежутке коллектор - эмиттер насыщенного транзистора 4 и иерехода база - эмиттер транзистора 7.

Таким образом, перепад напряжения на коллекторе транзистора 4 для кремниевых планарных транзисторов и интегральных схем составляет величину около 0,4 в., что приблизительно в 10 раз меньше аналогичного перепаду на1пряжения известных схем.

Предмет изобретения

Логический элемент «И-ИЛИ-НЕ и «И-ИЛИ, содержащий входной мпогоэмиттерный транзистор, усилительный транзистор, с парафазным выходом, эмиттер которого соединен с базой инвертирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью одновременной реализации функций «И-ИЛИ-НЕ и «И-ИЛИ, коллектор усилительного транзистора через инерционный диод подключен к базе дополнительного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, коллектор которого соединен с выходом элемента.

«/J