Устройство согласования Советский патент 1982 года по МПК H03K19/88 H03K19/91 

( УСТРОЙСТВО СОГЛАСОВАНИЯ

Изобретение относится к микроэле тронике и вычислительной технике и предназначено для согласования цифровых устройств с инжекционным питанием с элементами транзисторнотранзисторной логики. Известно устройство согласования элементов с инжекционным питанием, содержащее входной транзистор с инжекционным питанием и выходной инвертор ClT . Недостатками известного устройст ва являются невысокое быстродействие вследствие применения в качестве верхнего выходного транзистора медленного р-п-р-транзистора, а также малая нагрузочная способность Известно устройство согласования, содержащее входной транзис тор с инжекционным питанием, коллек тор которого подключен к базе фазорасщепляющего транзистора сложного выходного инвертора 2 . Наряду с обеспечением достаточной нагрузочной способности и применением п-р-п-транзисторов, работающих в нормальном включении и позволяющих получать приемлемые коэффициенты усиления при больших пробивных напряжениях, известное устройство согласования имеет малое быстродействие. Малое быстродействие устройства согласования сопряжено с формированием п-р-п-транзисторов данных устройств за единый технологический цикл с инжекционными структурами, которые исключают процесс легирования золотом, уменьшающий время жизни неосновных носителей, что приводит к увеличению времени выключения п-р-п-транзисторов из насыщенного режима. Для уменьшения времени переключения схем согласования используют резистор для протекания рассасывающего тока, шунтирующий переход база эмиттер нижнего выходного транзистора, однако этот путь ведет к снижению нагрузочной способности и увеличению потребляемой мощности. Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства согласования. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве согласования, содержащем входной транзистор с инжекционным питанием, первый коллектор которого подключен к базе фазорасщепляющего транзистора сложного выходного инвертора, а второй коллектор входного транзистора подключен к эмиттеру фазорасщепляющего транзистора. На чертеже приведена принципиаль ная электрическая схема устройства. Устройство содержит генератор 1 тока,входной транзистор 2, резисторы 3 и 4, фазорасщепляющий транзистор 5 сложного выходного инверто ра, резистор 6, транзистор 7, диод 8, транзистор 9. Устройство работает следующим образом. Если напряжение на входе устройс ва соответствует низкому логическому уровню (для ключа с инжекционным питанием не превышает 0,1-0,3), вхо ной транзистор 2 закрыт, так как ток эквивалентного генератора 1 тока ответвляется в предыдущее устрой ство. Весь ток, текущий через резистор 3, поступает в базу фазорасщепляющего транзистора 5, открывает и насыщает его. На базе транзистора 7 поддерживается низкий уровень напряжения, недостаточный для отпирания т-ранзис тора 7. Так как входной транзистор 2 заперт,товесь ток, текущий через эмиттер фазорасщепляющего транзистора 5, поступает в базу транзистора 9 и вызывает форсирован ное его включение и насыщение. На выходе схемы формируется низкий уровень напряжения логического О (напряжение насьщения транзис тора 9). При подаче на вход устройства нэ ряжения высокого уровня логической 1(в этом случае предыдущий транзи тор с инжекционным питанием заперт и напряжение логической 1 определяется падением напряжения на насыщенном переходе база-эмиттер входного транзистора 2) входной эмиттер 2 открывается втекающим током генератора 1 и входит в режим насыщения . Низкий уровень напряжения на коллекторах входного транзистора 2 ( ) шунтирует переходы база-эмиттер фазорасщепляющего транзистора 5 и транзистора 9 и запирает их.Потенциал коллектора запертого фазорасщепляющего транзистора 5 возрастает и ток, протекающий через резистор , ответвляется в базу транзистора 7, что вызывает его отпирание. На устройства формируется высокий уровень напряжения логической 1 ( -UMJ ).Причем форсированное рассасывание избыточного накопления заряда в насыщенных фазорасщепляющем транзисторе 5 и транзисторе 9 при их выключении осуществляется большими коллекторными токами насыщенного входного . транзистора 2. Таким образом, введение дополнительного коллектора в транзистор с инжекционным питанием и подсоединением его к эмиттеру фазорасщепляющего транзистора и базе нижнего транзистора сложного выходного инвертора позволяет резко уменьшить время рассасывания избыточного заряда в выходных транзисторах без увеличения потребляемой мощности, а следователь но, увеличить быстродействие в целом всего устройства согласования. Использование предлагаемого устройства в выходных цепях БИС, формируемых за единый технологический цикл с инжекционными структурами, позволяет без дополнительных аппаратурных затрат осуществлять согласование внутренних инжекционных ячеек со внешними ТТЛ схемами, обеспечивающее выполнение совокупности предъявляемых требований: пробивных напряжений выше 6В, высокого быстродействия, малой потребляемой мощности и большой нагрузочной способности . Формула изобретения Устройство согласования, содержащее входной транзистор с инжекционным питанием, первый коллектор которого соединен с базой фазорасщепляющего транзистора сложного выходного инвертора, отличающ е е с я тем, что, с целью увели чения быстродействия, второй коллек тор входного транзистора подключен к эмиттеру фазорасщепляющего тран.зистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Г

; L .....J

9022626

2.Аваев H.A.i- Дулин В.Н и Наумов Ю.Е. Большие интегральные схемы с инжекцибннын питанием. М., Сов. радио, 1977, с. 186, рис. 5.17 (прототип).