Логический элемент "и-не Советский патент 1979 года по МПК H03K19/08 

(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И-НЕ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для построения цифровых вычислительнЕлх устройств, работающих с повЕлиенными надежностью и нагрузочной способностью в условиях дестабилизирующих факторов.

Известны диодно-транзисторные (flTJs и тра 1зисторно-транзисторные (ТТЛ) логические элементы, применяемые в цифровых вычислительных устройствах, содержащие транзисторы, диоды и резисторы .

Эти устройства не работают в условиях дестабилизирующих факторов.

Известен логический элемент ИНЕ, содержащий входной многоэмит терный транзистор, база которого через резистор подключена к шине питания, а коллектор 7 к базе промежуточного транзистора, коллектор которого подключен к базе первого выходного транзистора и через резистор - к шине питания, а эмиттер - к базе второго выходного транзистора и через резистор - к общей шяне; коллектор первого выходного транзистора подключен к шине питания, а эмиттер - к выходной шине и коллектору второго выходного транзистора,

эмиттер которого подключен к общей шине f2

Этот логический элемент теряет надежность и нагрузочную способность при низких значениях коэффициентов усиления тока транзисторов, обусловливаемых технологическим разбросом параметров при производстве микросхем, а таже действием дестабилизирующих факторов .

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и надежности логического элемента.

Поставленная цель достигается благодаря тому,.что в логический элемент И-НЁ, содержащий входной многоэмиттерный транзистор, база которого через резистор подключена к шине питания, а коллектор - к базе промежуточного транзистора, коллектор которого подйглючен к базе первого выходного транзистора и через резистор - к шине питания, а эмиттер- - к базе второго выходного транзистора и через резистор - к общей шине, коллектор первого выходного транзистора подключен к шин питания, а эмиттер - к выходной ши. не и коллектору второго ВЕЖОДНОГО .транзистора, эмиттер которого подключей к общей шине, введены дополнительный транзистор, диод и резисторы. При этом коллектор.дополнител ного транзистора подключён через резистор к шине питания и к аноду диода, катод которого поДклйчён к базе промежуточного транзистора, база через резистор - к шине питания и через другой резистор - к выходной шине, а эмиттер - к общей ши не. - На чертеже представлена принципиальная электрическая схема логикотораяческого элемента содержит входной многоэмиттерный транзистор 1, база которого через резистор 2 подключена к шине питания 3, а коллектор - к катоду диода 4 и к базе промежуточного транзисто ра 5. Коллектор транзистора 5 подключен к базе первого выходного транзистора 6 и через резистор 7 к шине питания 3, а эмиттер через резистор 8 - к общей шине 9 и к базе второго выходного транзистора 10 Коллектор транзистора 10 подключен к выходной шине 11, к эмиттеру тран -зистора 6 и через резистор 12 - к базе дополнительного транзистора 13, эмиттер которого подключен к общей шине 9, база через резистор 14 - кшине питания 3, а коллектор через резистор 15 - к.шине питания 3 и к аноду диода 4. Коллектор тран зистора 6 подключен к шине питания 3, эмиттеры многоэмиттерного транзи тора 1 являются одновременно входами 16, 17 логического элемента. Логический элемент И-НЕ работает следующим образом.При наличии хотя бы на одном из входов 16 или 17 напряжения, соответствующего уровню напряжения логического нуля промежуточный транзистор.5 и второй выходной т анзистор10 закрыты, тра зистор 6 открыт и на выходной шине 11 напряжение соответствует урЬвню напряжения логической единицы. При поступлении на входы 16 и 17 напряжения/соответствующего уровню напряжения логической единицы, промежуточный транзистор 5 и второй вы ходной транзистор 10 открываются и на выходной шине 11 напряжение соот ветствует уровню напряжения логичес кого нуля. Дополнительный транзисто обоих логических состояниях элементаоткрыт током смещения чере резистор 14. При у1и1еньшении коэффициентов ус ния тока транзисторов 5,13,10 (нап мер вследствие уменьшения температ окружающей среды) последние стремятся выйти из насыщения,.что приводит к росту напряжения на коллекторе, в частности, к росту , при этом дополнительный транзистор 13 выходит из насыцения нескол ко раньше, так как имеет меньшую степень насыщения, что обеспечивается соответствующим выбором соотношения номиналов резисторов 14 и 15, В результате этого появляется ток, протекающий через резистор 15, диод 4, переходы база-эмиттер транзисторов 5 и 10. Увеличение базового тока выход-. ного транзистора 10 компенсирует уменьшение коэффициента усиления тока, а следовательно, уменьшает эеличины выходного напряжения В состоянии логической единицы а вых.оде элемента действие компенсирующего тока исключается насыщением ополнительного транзистора 13, . оскольку в его базу поступает ток ткрытого транзистора 6 через резисор 12, вследствие чего максимальное значение входного тока tJ логиеского элемента И-НЕ не возрасает. . . Введение в логический элемент И-НЕ дополнительного транзистора, диода и резисторов, компенсирующих изменение -коэффициента усилени тока, промежуточного и второго выходного транзисторов, позволяет увеличить выход годных микросхем, а также повысить надежность их работы и нагрузочную способность в условиях воздействия дестабилизирующих факторов .. Формула изобретения Логический элемент И-НЕ, содержащий входной многоэмиттерный . транзистор, база которого через резистор подключена к шине питания, а коллектор - к базе промежуточного транзистора, коллектор которого подключен к базе первого выходного транзистора и через резистор - к шине питания, а эмиттер - к базе второго выходного транзистора и через резистор - к общей шине, коллектор первого выходного транзистора подключен к шине питания, а эмиттер - к выходной шине и кол 1ектору второго выходного транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, о т л и ч ающи йс я Тем, что, с целью пойьшения нагрузочной способности и надежности работы, в него введены дополнительный транзистор, диод и резисторы, причем коллектор дополнительного транзистора подключен через, резистор к шине питания и к аноду диода, катод которого подключен к базе промежуточного транэистора, база через резистор - к шине питания и через другой резистс р к выходнрй шине, а эмиттер к общей шине. .

Источникиинформации, принятые во внимание при экспертизе

ройств, М., ,радио , 1973, с. 26-28.

Of