Логический элемент и-не Советский патент 1980 года по МПК H03K19/08 

(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И-НЕ

Изобретеш1е относится к автоматике и вычислительной технике к может быт использовано в цифровых схемах повыше ной радиашюнной стойкости. Известен логический элемент И-НЕ, содержащий, схему И на многоэмиттер1ЮМ транзисторе, усилительный каскад, эмиттерный повторитель и сложный инвертор jYj . Известен также логический элемент И-НЕ, содержащий элемент И на многоэмиттерном транзисторе, усилительный каскад на двух транзисторах разного ти проводимости и сложный 1швертор на дополняющих транзисторах 2. Цель изобретения - повышение радиа ционной стойкости уровня логического нуля. Поставленная цель достигается тем что в логическом элементе И-НЕ, содер жащем элемент И на многоэмиттерном транзисторе, коллектор которого соединен с базой транзистора усилительного саскада, коллектор которого соединен с базой транзистора эмиттерного повторителя и базой транзистора сложного инвертора на дополняющих транзисторах, эмиттеры которых соединены и образуют выход устройства, эмиттер транзистора эмиттерного повторителя через диод соединен с базой транзистора обратной проводимости, входящего в сложный инвертор, Принципиальная электрическая схема логического элемента И-НЕ представлена на чертеже. Логический элемент И-НЕ содержит логическую схему И 1, образованную много эмиттерным транзистором 2, база которого через резистор 3 соединена с источником питания Е t i и диодами 4, ограничивающими отрицательные помехи по входам X и , усилнтелыпз1Й каскад 5 на транзисторе 6, база которого подключена к коллектору транзистора 2, а эмиттер через диод 7, увеличивающий помехоустойчивость логического элемента И-НЕ, соединен с общей шиной, эмиттерный повторитель 9, в состав которого

ходит транзистор Ю, база которого подлючена к коллектору транзистора 6 усиительногб каскада 5, коллектор - к исочнику питания Е , а эмиттер через огласующий уровш диод 11 и резистор 5 12 - к общей шине, а также сложный инертор 15 на дополняющих транзисторах 14 и 15 проводимости п-р-п и р-п-р оответственно, причем база транзистора 14 подклкгчена к коллектору транзистора ю 6, а база транзистора 15 соединена через согласующий диод 11с выходом эмиттерного повторителя 9.

Объединенные в одну точку эмиттеры транзисторов 14 и 15 сложного инвер- 5 тора 13 образуют выход логического элемента И-НЕ.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии на входах 20 ХдИ X. присутствует высокий потенциал, что соответствует значению логических единиц. В этом случае многоэмиттерный транзистор 2 находится в шшерсном активном режиме, и его базовый ток, величина которого определяется резистором 3, обусловливает насьпценное состояние транзистора 6 усилительнотхэ каскада 5.

На коллекторе транзистора 6 и на соединешштх с ним базах транзисторов 10 и 14 присутствует шзкий потенциал, .в результате транзисторы 10 и 14 оказываются в состоянии отсечки. Поскольку транзистор 10 эмиттерного повторителя 9 Находится в состоянии отсечки, 35 база дополняющего р-п-р транзистора 15 СЛОЖШ5ГО инвертора13 оказывается соединенной с общей щиной через резистор 12, чем обеспечивается открытое состояние транзистора 15 И, следовательно, низкий потенциал на выходе логического элемента И-НЕ,что соответствует состоянию логического нуля.

При подаче на один из эмиттеров {Х, Xg) много эмиттерного транзистора 45 2 низкого потенциала - логического нуля состояния всех транзисторов 6,1О,14 .и 15 меняются на противоположные рассмотренным выше, на выходе у логического элемента И-НЕ появляется по- 50 тенциал, близкий к Е , что соответствует состоянию логической единицы. Таким образом, предложенное устройство реализует логическую функцию И-НЕ.

Воздействие радиагши на логический элемент вызывает его функциональный отказВ виде превыщения уровнем j. лоп-гческого нуля на выходе элемента предельно допустимого значегшя, вследствие уменьщения степени насыщения транзистора сложного инвер тора ,обусловленного уменьщением кoэффициe ггa усиления по току из-за воздействия радиации, В известных устройствах И1,Щ в состоянии логического нуля под воздействием радиации степень насьш ения транзистора сложного инвертора уменьшается пропорционально р - -квадрату коэффициента усиления по току вследствд последовательного включегшя двух насыщенных транзисторов. В предложенном устгх)йствё формирование выходного логического уровня ocyщecтвляeтt:я последовательньв 1и цепочками ютючей, в каждо из которых состояние любых двух последовательно соединенных каскадов инверс Вследствие этого степень насыщения транзисторов выходного каскада пропорц

ft -коэффициенту усилия по току и допустимая доза радиации увел1гчивается в

р раз.

Формула изобретения

Логический элемент И-НЕ, содержащий элемент И на многоэмиттерном транзисторе, коллектор которого соед1шен С базой транзистора усилительного каскада, коллектор которого соединен с базой транзистора эмиттерного повторителя и базой транзистора сложного инвертора на дополняющих транзисторах, эмиттеры которых соединены и образуют выход устройства, отличающийся тем, что , с целью повышения радиационной стойкости уровня логического нуля, эмиттер транзистора эмиттерного повторителя через диод соединен с базой транзистора обратной проводимости, входящего в сложный И1шертор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР Na 46662О, кл. Н ОЗ К 19/36, 1973 (прототип).