Высоковольтный логический элемент Советский патент 1981 года по МПК H03K19/00 

(54) высоковольтный ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике, в частности к интегральным схемам дл управления газоразрядными индикаторными панелями (ГИП) переменного и по тоянного тока. Известен логический элемент, содержащий входной элемент И и выходной инвертор, построенный на трех транзисторах одного типа проводимости l. Известен также логический элемент содержащий входной элемент И, выход которого подключен к базе первого транзистора, эмиттер которого подклю чен к общей шине, коллек ор - к базе второго транзистора и через резистор к шине питания, которая через резидтор соединена с коллектором вто рого транзистора, эмиттер которого подключен к коллектору первого транзистора 2 . Недостатками известных устройств являются низкая нагрузочная способность и большая потребляемая мощность. Цель изобретения - увеличение наг рузочной способности и уменьшение потребляемой мощности. с Для достижения поставленной цели в высоковольтный логический элемент, содержащий входной элемент И (ИЛИ, выход которого подключен к базе первого транзистора первого типа проводимости, эмиттер которого пЪдключен к общей шине, коллектор - к базе второго транзистора первого типа проводимости и через резистор к шине питания, которая через резистор соединена с коллектором второго транзистора первого типа проводимости, эмиттер которого подключен к выходу и через диод к коллектору первого транзистора первого типа проводимости, введен транзистор второго типа про водимости, эмиттер которого подключен к шине питания, а база и коллектор соответственно - к коллектору и базе второго транзистора первого типа проводимости. На чертеже изображена принципиальная электрическая схе:ма высоковольтного логического элемента. Высоковольтный логический элемент содержит входной элемент 1 И, выходной инвертор 2, построенный на резисторах 3 и 4, транзисторах. 5 и б, первого типа проводимости, диоде 7 и

транзисторе 8 второго типа проводимости.

Элемент работает следующим образом

Когда на все входы элемента 1 И подается высокий уровень напряжения, открывается и входит в режим насыщения первый транзистор 6 первого типа проводимости выходного инвертора 2.

Низкий уровень напряжения на коллекторе первого транзистора б первого типа проводимости ( запирает второй транзистор 5, первого типа проводимости, вызывая прекращение тока .в цепи базы транзистора 8 второго типа проводимости и резистора 4, в результате чего транзистор 8-второго типа проводимости запирается. На выходе элемента формируется низкий уровень напряжения (U цэн 6 ) с нагрузочным током, втекающим в элемент.

Если на один или несколько входов элемента 1 И подать низкий уровень напряжения, то первый транзистор 6 первого типа проводимости запирается ток, протекающий через резистор 3, уменьшается и переключается в базу второго транзистора 5, первого типапроводимости. Потенциал базы второго транзистора 5 первого типа проводимости повышается, транзистор открывается и через резистор 4 начинает протекать ток, который создает на нем падение напряжения, достаточное для отпирания и насыщения транзистора 8 второго типа проводимости.

Открытый транзистор 8 второго типа проводимости, обладающий малым сопротивлением в режиме насыщения, шунтирует высокоомный резистор 3 и обеспечивает значител ьный ток в базу второго транзистора 5 первого типа проводимости.

.торой транзистор 5 первого типа проводимости насыщается и на выходе формируется высокий уровень напряжения ( 24)143x8 J-955) большим нагрузочным током, вытекающим из элемента

Использование транзистора 8 второго типа проводимости, создающего при отпирании его низкоомную цепь для протекания базового тока второго транзистора 5 первого типа проводимости, позволяет значительно повысить нагрузочную способность элемента по высокому уровню выходного напряжения. Увеличение уровня выходного тока повышает быстродействие элемента при работе на емкостную нагрузку и резко снижает зависимость динамических паI

раметров от изменений емкости нагрузки.

Кроме того, при использовании транзистора 8, отпадает необходимость в уменьшении номинала резистора 3. Возможное увеличение нсяиинала сопротивления резистора 3 уменьшает протекающий по нему ток.при низком уровне выходного напряжения, что увеличивает уровень полезного втекающего в элемент нагрузочного тока и снижает величину рассеиваемой мощности элементом.

Применение высоковольтного логического элемента, выполненного в виде интегра,льной схемы, позволяет уменьшить габариты, потребляемую мощность, снизить себестоимость изготовления, расширить функциональные и логические возможности схем управления уст- , ройствами отображения графической и цифровой информации.

Формула изобретения

Высоковольтный логический элемент, содержащий входной элемент И(ИЛИ)1 выход которого подключен к базе первого транзистора первого типа проводимости, .эмиттер которого подключен к общей шине, коллектор - к базе второго транзистора первого типа проводимости и через резистор к шине питания, которая через резистор соединена с коллектором второго транзистора первого типа проводимости, эмиттер которого подключен к выходу и через диод к коллектору первого транзистора первого типа проводимости, отличающийся тем, что, с целью увеличения нагрузочной способности и уменьшения потребляемой мощности, в него введен транзистор второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к шине питания, а база и коллектор соответственно - к коллектору и базе второго транзистора первого типа проводимости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Алексенко Л., Г.. Основы микроскопртехнйки. М., Советское радио,

1977, с.22, рис.2.2.3.

2.Digit te Integrated Circuit D, А.Т.А. Book , Corclura company.

1973, p.323, big G04-432.

О,