ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ Советский патент 1972 года по МПК H03K19/08 

Известен логический элемент «И-ИЛР1- И/И - ИЛИ-И-НЕ, содержащий эмиттерно-диодные логические схемы «И-ИЛИ, переключатель тока с эмиттерной логической схемой «И на входе и обратной связью, включаемой по схеме триггера Шмидта. Такой элемент не обладает требуемьгм быстродействием, потребляет значительную мощность на одну элементарную логическую операцию, не обеспечивает компенсаций разбросов напряжений эмиттерно-базовых переходов транзлсторов и исключения влияния цепей нагрузки па цепь обратной связи.

В целях устранения указанных недостатков в предлагаемом логическом элементе выходы эмиттерно-д:- одной логики нодсоеди-нены через эмиттериые повторители, объединенные на выходе и реализующие логическую функцию И, ко входу переключателя тока. Иараллельно инвертирующему транзистору переключателя тока через токозадающий резистор подключен второй инвертирующий транзистор, образуя дополнительный выход для цепи обратной связи- К точке объединения эмиттеров транзисторов переключателя тока подсоединена схема, состоящая из эмиттерного повторителя, э.миттерпо-базовый переход которого шунтирован токозадающим резистором, и резистора, один конец которого подключен к базе эмиттерного

повторителя, а другой-к отрицательному питающему напряжению.

На чертеже приведена принципиальная схема элемента.

Транзисторы }-10 образуют эмиттерно-диодную двухступенчатую логику «И-ИЛИ для отрицательных сигналов. Если соблюдается идентичность параметров транзисторов виутри каждой грунны транзисторов 1, 2, 9 ii 3, 4, 9 и т. д., что характерно для технологии изготовления интегральных схем, то р азброс абсолютных значений этих пара1метрОВ не приводит к изменению уровней напряжения на выходе логики. Каждая такая группа может быть изготовлена в одном кристалле.

Транзисторы 1 и 12 образуют эмиттерную логику «И, а предназначены для смещения уровней напряжения логического перепада. Транзистор 13 в сочетании с резисторами 14, 15 и. 16 образует второй инвертирующий выход, изолированный от цепей нагрузюи. Резистор 14 служит для задания тока в транзистор/Л. На резисторах 15 и 16 образуется нерепад напряжения с соответствующими уровнями.

Эмиттерный повторитель иа транзисторе 17 предназначен для смещения уровней сигнала цепи обратной связи, а также служит для компенсации технологических разбросов и температурных уходов транзистор01В // и 12. Величина лервпада напряжения в цеди обратной Ьвязи выбирается исходя из того, что и о-c- /4U .1. При этом помехозащищенность схемы возрастает на 8 U л. Пропорционально этой величине увеличивается задержка сигнала в .схеме. Транзисторы 18 и 19 образуют нереключатель токаЭмиттерный повторитель на транзисторе 20 с -резисторами 21 и 22 образует схему генератора тока, величина которого определяется .напряжением эмигтерно-базового перехода и веяич,иной сопротивления резистора 21. Через резистор 23 протекает другая составляющая выходного тока.

Суммарный ток / в этой схеме не зависит от абсолютных значений транзисторов и определяется только-величинами источника питания и сопротивления резисторов. При учете того, что транзисторы 11, 12, 17, 18 и 20 находятся в различных рабочих точках, соотношение между сопротивлениями резисторов 21 и 23 должно быть несколько изменено. Зависимость суммарного тока /е от величины напряжения питания более чем в полтора раза ослаблена по сравнению с известными схемами, так как часть этого тока совсем не зависит от величины напряжения источника питания.

При подаче положительного уровня напряжения на базы транзисторов 13 и 18 суммарный ток переключается , из транзистор-а 20 в транзисторы 13 и 18, образуя на выходах этих транзисторов перепады напряжения f/o-c- и и.т. Перепад if «-ч- ускоряет срабатывание переключателя тока при меньщ.их значениях U.-i и увеличивает помехозащищенность схемы.

При подаче отрицательного уровня напряжения на базы транзисторов 13 и 18 суммарный ток 1е переключается в транзистор 20, образуя на втором выходе перепад напряжения (J.-.

Предмет изобретения

Логический элемент «И-ИЛИ-И/И - ИЛИ-И-НЕ, содержащий эмиттерио-диодные логические схемы «И-ИЛИ, переключатель тока с эмиттериой логической схемой «И на входе и обратной , связью, включаемой по схеме триггера Шмидта, - отличающийся тем, что, с целью увелачения быстродействия,

уменьщения потребляемой мощности на одну элементарную логическую онеран-ию, компенсации разбросов напряжений эмитгер.но-базовых переходов транзисторов и исключения влияния цепей нагрузки на день обратной, связи, выходы э.миттерно-диодных логических схем «И-ИЛИ связаны через эмиттер ные повторители, объед щенные на вь1хо.де и реализующие логическую функцию И, с выходом переключателя тока, параллельно ннвертирующему транзистору которого через рез.истор подключен второй инвертирующий транзистор, образуя дополнительный выход для цепи обратной связи; к точке объединения эмиттеров транзисторов переключателя тока подключена

схема, состоящая из эмиттерного повторителя, эмиттерно-базовый переход которого щунтироваи токозадающ.им резистором, и резистора, один конец кагорого подключен к базе эмиттерного повторителя, а другой - к щине нитающего напряжения. М в