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

54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И-НЕ

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых схемах повышенной радиационной стойкости для реализации логических функций в базисе И-НЕ.

Известен основной элемент транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) с простым инвертором, содержащий схему И на многоэмиттерном транзисторе и резисторе, и простой инвертор на транзисторе.

Известны также различные модификации логических элементов ТТЛ, содержа1ще схему И на мнoгoэ 1иттepнoм транзисторе и резисторе, и сложный инвертор l

Общим недостатком известных логических элементов является низкий порог радиационной стойкости уровня логического нуля на выходе.

Цель изобретения - повышение порога радиационной стойкости уровня логического нуля.

Для достижения поставленнойцели в устройство, содержащее многоэмиттерный транзистор, база которого через резистор соединена с коллектором транзистора регулирующей цепочки, который через резистор подключен к

шине питания, коллектор подключен к базе инвертирующего транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, база транзистора регулирующей цепочки через резистор подключена к коллектору, а. эмиттер соединен с общей шиной.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предла10гаемого логического элемента И-НЕ,

Устройство содержит элемент И 1, образованный многоэмиттерным транзистором 2, база которого через токо15 задающий резистор 3 соединена с регулирующей цепочкой 4, а эмиттеры являются входами Х и регулирующую цепочку 4, состоящую из транзистора 5, коллектор которого для регулирования базового тока многоэмиттерного транзистора 2 подключен к точке соединения токозадающего 3 и коллекторного 6 резисторов, база через базовый резистор 7, задающий начальный режим работы регулирующей цепочки 4, - к коллектору, а эмиттер - к общей шине, а также инвертор 8 на транзисторе 9.

Устройство работает следующим

30 образом.

. В исходном СОСТОЯНИИ на входах Х( и Xj присутствует высокий потенциал, что соответствует значению логических единиц. В этом случае многоэмиттерный транзистор 2 находится в инверсном активном режиме и его базовый ток, величина которого определяется токозадаю1-у1м резистором 3 и напряжением на коллекторе транзистора 5 регулирующей цепочки ,4, Обуславливает насыщенное состояние инвертирую1 его транзистора 9. Поскольку падение напряжения на насщенном транзисторе сравнительно мало то на выходе логического элемента И-НЕ при подключенной-нагрузке будет присутствовать низкий потенциал,что соответствует состоянию логического йуля. Если один из вмиттеров (Х,Х2 или оба) многоэмиттерного транзистор 2 схемы И 1 окажется под низким потенциалом, то состояние- транзистора 9 сменится на противоположное рассмотренному выше, на выходе у логического элемента И-НЕ появится потенциал, близкий к напряжению питани что будет соответствовать состоянию логической единицы. Таким образом с помощью .предлагаемого устройства реализуется функция И-НЕ. в предлагаемом логическом элементе И-НЕ для осуществления автоматической регулировки тока базы инвертирующего транзистора введена регулирующая цепочка 4, которая с ростом интегральн дозы облучения, обуславливающей уменьшение коэффициента передачи тока базы транзистора 5,.увеличивает потенциал точки соединения токозадающего 3 и коллекторного 6 резисторов. Пропорционально этому увеличению растет ток базы транзистора 9, степень его насыщения, а следовательно, и нагрузочная способность остаются постоянными. Это позволяет получить больший предел радиационной стойкости уровня логического нуля на выходе предлагаемого элемента по сранению с аналогичной характеристикой в известных элементах ТТЛ с разными типами инверторов. 3 состоянии логической единицы на выходе у логического элемента И-НЕ регулирующая це.почка 4 не оказывает никакого влияния на режим отсечки инвертирующего транзистора 9.

Следует отмет/1ть, что использование предлагаемой регулирующей цепочки в базовых элементах ТТЛ со сложным инвертором для целей, аналогичных рассмотренным, более эффективно. Это объясняется тем, что введе ние такой цепочки в схему логического элемента несколько понижает входное сопротивление многоэмиттерного транзистора по цепи эмиттера при логическом нуле на входе. В схеме логического элемента И-НЕ с простым инвертором это отразится на токе коллектора транзистора 9, который в результате возрастет, чем и будет снижена эффективность действия компенсирующей цепочки 4. В случае использования сложного инвертора коллекторный ток транзистора, подключенного базой к коллектору многоэммитерного транзистора, определяется в основном резисторами, стоящими в цепи эмиттера и коллектора, поэтому компенсация падения коэффициента передачи тока базы этого транзистора будет наиболее полной Формула изобретения

Логический элемент И-НЕ, содержащий многоэмиттерный транзистор,база которого через резистор соединена с коллектором транзистора регулирующей цепочки, который через резистор подключен к шине питания, коллектор подключен к базе инвертирующего транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, отличающийс я тем, что, с целью повышения порога радиационной стойкости уровня логического нуля, база транзистора регулирующей цепочки через резистор подключена к коллектору этого же транзистора, а эмиттер соединен с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ветское радио (прототип).

Г

,-X2

.