Логический элемент и-не Советский патент 1976 года по МПК H03K19/08 

(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И-НЕ

1

Изобретение относится к цифровой технике.

Известен логический элемент, содержащий входной многоэмиттерный транзистор, дополнительный р - h - р -транзистор, делитель напряжения и выходной инвертор 1.

Однако известное устройство характеризуется недостаточными помехоустойчивостью и быстродействием.

Известен также логический элемент, содер ащий входной многоэмиттерный транзистор, дифференциальный усилитель, дополнительный П - р - п -транзистор, делитель напряжения и выходной инвертор, в котором помехоустойчивость можно повышать примерно до величины, равной половине логического перепада 2.

Однако это известное устройство обладает малой помехоустойчивостью в цепях с большими уровнями помех.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости логического элемента И-НЕ.

Для этого в логический элемент И-НЕ, содержащий входной многоэмиттерный транзистор, коллектор которого подключен к базе первого П - р - п -транзистора дифференциального усилителя, коллектор которого через переход база - эмиттер допол штельного р - г - р - транзистора подключе к шине питания, база второго П - р - П -транзистора дифференциального усилителя подключена к средней точке резистивного делителя напряжения, а коллектор - к базе р - г - р -транзистора выходного инвертора, введен дополнительный п - р - П -транзистор, эмиттер которого подключен к базе 1 - р - h -транзистора выходного инвертора, коллектор через резистор - к средней точке резистивного делителя напряжения, а база - коллектору дополнительного р - п - р -транзистора.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема логического элемента И-НЕ; на фиг. 2 - передаточная характеристика элемента.

Логический элемент И-НЕ 1 содержит логическую часть, выполняющую функцию И, собранную на многоэмиттерном транзисторе 3, сложный инвертор 4, собранный на транзисторах противоположного типа проводимости п - р - -типа 5 с резистором 6 в цепи базы и р - п - р -типа 7. К коллектору многоэмиттерного транзистора 2 подключена база транзистора 8 дифференциального усилителя 9. Другой транзистор Ю дифференциального усилителя 9 базой подключен к делителю напряжения 11 на резисторах 12 и 13. В общей цепи эмиттеров дифференциального усилителя 9 включен резистор 14. Коллектор транзистора 10 подключен к базе транзистора 7. К коллектору транзистора 8 подключется база транзистора 15 р - л - р -типа, эмиттер его подключен к шине питания. Между коллектором транзистора 15 и базой транзистора 5 включен транзистор 16 п - р - П -типа базой к коллектору транзистора 15, эмиттером к базе транзистора 5. Коллектор транзистора 16 через резистор 17 подключен к средней точке делителя напряжения 11.

Логический элемент работает следующим образом.

Когда хотя бы на одном из входов элемента действует низкий уровень напряжения (логический О), транзистор 2 находится в насыщении и потенциал коллектора выще потенциала эмиттера на величину напряжения насыщения транзистора. В этом режиме транзисторы 8 и 15, 16 и 5 закрыты, а транзисторы 10 и 7 открыты. На выходе элемента обеспечивается высокий уровень напряжения, равный логической 1. При изменении входного напряжения от состояния логического О до состояния логической 1 происходит переключение тока из транзистора 1О в транзистор 8 дифференциального усилителя 9. При этом измегиют свое состояние транзисторы 5, 7, 15 и 16. Порог включения элемента определяется напряжением в средней точке резистивного делителя и равен

-. (О

U

йх.п

R

1Ъ

+ 1

R

1Z

где Е - напряжение источника питания.

Во включенном состоянии элемента транзистор 16 открыт и через его коллектор протекает ток, который приводит к изменению потенциала в средней точке резистивного делителя. При изменении входного напряжения от состояний логического О произойдет переключение элемента при напряжении

R

1

15

4l

z

R

1

и + и

ff316К.Н5

(2)

17

+ i

a

где напряжение на эмиттер ном переходе транзистора 16;

U

- напряжение на переходе коцКН5

IQ лектор - эмиттер насыщенного транзистора 5, которое определяется так же делителем напряжения 11.

На выражений (1) и (2) видно, что при Ifl изменении отношений между сопротивлениями резисторов 12, 13 и 17 можно управлять значениями входных пороговых напряжений.

Из фиг. 2 видно, что если смещать вели20 1)I

чину LUвправо, а величину U овлево, то значения J U , характеризующие помехоустойчивость элемента, будут увеличиваться.

Формула изобретения

Логический элемент И-НЕ, содержащий входной многоэмиттерный транзистор, коллектор которого подключен к базе первого л - р - п -транзистора дифференциального усилителя, коллектор которого через переход база - эмиттер дополнительного р - Г) - Р -транзистора подключен к шине питания, база второго п - р - П - транзистора дифференциального усилителя подключена к средней точке резистивного делителя напряжения, а коллектор - к базе р - П - Р -транзистора выходного инвертора, о т л .ичающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введен дополнительный h - р - п -транзистор,эмиттер которого подключен к базе П - р - П -транзистора выходного инвертора, коллектор через резистор - к средней точке резистивного делителя напряжения, а база - к коллектору дополнительного р - h - р - -транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2,Авторское свидетельство СССР № 450365, МКИ Н 03 К 19/36, 18.06.73 (прототип).

Vh,f

,

/

UBX

u.

Ac. л