RU1780184C - МДП-инвертор - Google Patents

Abstract

Назначение: изобретение относитс  к импульсной технике и может найти применение в цифровых интегральных схемах. Сущность изобретени : устройство содержит шесть МДП-транзисторов 1-6 с индуцированным каналом,конденсатор 7 и диод 8, 1 ил.

Description

VJ 00

О

00

4Ь.

Изобретение относитс  к импульсной технике и может найти применение в цифровых интегральных схемах.

Известен МДП-инвертор, содержащий четыре МДП-транзистора с индуцированным р-каналом, диод и конденсатор, причем истоки первого и третьего МДП-транзисторов подключены к общей шине, их затворы - к входной клемме, а сток первого МДПтранзистора - к выходной клемме и истоку второго МДП-транзистора. затвор которого подключен к затвору четвертого МДП-транзистора , первому выводу конденсатора и аноду диода, катод которого подключен к клемме источника питани , стоку второго МДП-транзистора и стоку четвертого МДПтранзистора , исток которого подключен к второму выводу конденсатора и стоку третьего МДП-транзистора.

Основными недостатками прототипа следует считать относительно высокий уровень логического нул  на выходе и°вых, относительно большую потребл емую мощность Рпотр и плохое быстродействие (особенно при работе на емкостную нагрузку ).

Цель изобретени  - повышение помехозащищенности и снижение потребл емой мощности.

Указанна  цель достигаетс  в МДП-инверторе введением двух дополнительных МДП-транзисторов с индуцированным каналом , при этом анод диода подключен к клемме источника питани , а катод- к стоку с затвором второго дополнительного МДПтранзистора и второму выводу конденсатора , а затвор четвертого основного МДП-транзистора подключен к истоку с подложкой второго дополнительного МДПтранзистора и стоку первого до ;слнительного МДП-транзистора, затвор которого подключен к входной клемме, а исток с подложкой - к общей шине.

При открытых первом и третьем основных и первом дополнительном МДП-трзнзисторах происходит зар д конденсатора до напр жени , близкого к Еп. Второй и четвертый основные МДП-транзисторы при этом закрыты, чем определ етс  и°оых 0 и мала  потребл ема  мощность. При закрытых .первом и третьем основных и первом дополнительном МДП-транзисторах напр жение на зар женном конденсаторе складываетс  с ЕП и (через второй дополнительный МДП-транзистор) воздействует на затворы второго и четвертого основных МДП-транзисторов, обеспечива  их форсированно открытое состо ние и и вых-Еп. в результате повышаетс  помехозащищенность и быстродействие устройства;

Ма чертеже представлена электрическа  схема МДП-инвертора. Схема МДПинвертора состоит из шести МДП-транзисторов 1-6 с индуцированным каналом, конденсатора 7 и диода 8. Истоки и подложки МДП-транзистороп 1, 3 и 5 подключены к общей шине, а их затворы - к

0 входной клемме. Сток МДП-транзистора 4 подключен к клемме источника питани , аноду диода 8 и стоку МДП-транзистора 2, исток и подложка которого подключены к стоку МДП-транзистораИ и выходной клем5 . ме устройства, Катод диода 8 подключен к стоку, затвору МДП-транзистора 6 и первому выводу конденсатора 7, второй вывод которого подключен к стоку МДП-транзистора 3 и истоку с подложкой МДП-транзи0 стора 4. Затворы МДП-транзисторов 2 и 4 подключены к стоку МДП-транзистора 5 и истоку с подложкой МДП-транзистора 6. При положительном Еп используютс  МДПтранзисторы 1-6 с п-каналом, а при отрицательном Еп - с р-каналом. При отрицательном Еп измен етс  включение диода 8 на обратное.

За вл емое устройство работает следуюа (им образом.

0При входном сигнале логической единицы МДП-траизисторы 1, 3 и 5 открыты. Низкий потенциал на затворах ,/1ДП-тра - Зисторов 2 и 4 поддерживает их закрытое сссто н ;е. В результате уровень

5 выходного напр жени  . При этом происходит зар д конденсатора 7 до напр жени , близкого к ЕП, по цепи: клемма источника питани , диод 8, конденсатор 7, МДП-транзис-тор 3, об1ца  шина.

0При входном сигнале логического нул 

МДП-транзисторы 1.. 3 и 5 будут закрыты, а . МДП-транзисторы 2. 4 и 6 открыты. Напр жение зар женного конденсатора 7 складываетс  с напр жением на истоке МДП5 транзистора 4 и это суммар1юе напр жение IJj; оказь ваетс  приложенным (через МДПтранзистор 6) к затвору МДП-транзистора 4. Е результате будет возрастать наг1р жение на истоке МДП-транзистора 4 (стрем сь к

0 ЕП), а следовательно, и их(стрем сь к 2Еп-Uo , где Uo - пороговое напр жение МДПтранзистора 6). Таким образом окажетс , что к затворам МДП-транзисторов 2 и 4 приложено большое отпирающее напр жение

5 Uj(cyLuecTBeHHo большее Еп), за счет чего они будут форсированно открыты, сопротиплени  их каналов окажутс  малы и

и вых-Еп.

За счет большого перепада выходного напр жени  . (и пых-и°вых Еп) повышаетс 

помехозащищенность системы. За счет быстрого перезар да выходной (паразитной) емкости устройства через малые сопротивлени  каналов открытых МДП-транзисторов 1 и 2 повышаетс  быстродействие МДП-инвертора . Если значение достаточно, то, использу  за вл емое устройство, можно при сохранении этого значени  уменьшить величину напр жени  Еп, а следовательно , уменьшить потребл емую мощность . В за вл емом МДП-инверторе снижаетс  потребл ема  мощность за счет уменьшени ее потерь на форсированно открытом МДП-транзистор8 2 и за счет отсутстви  сквозных токов в открытых МДП-транзисторах 1 и 3 при и°вых 0 (поскольку при этом закрыты МДП-транзисторы 2 и 4 ).

Конденсатор 7 может разр жатьс  только через большие входные сопротиелени  МДП-транзисторов 2 и 4, а также через запертый МДП-транзистор 5 и обратно включенный диод 8, т.е. через очень большое сопротивление. Поэтому емкость конденсатора 7 может быть небольшой; вполне приемлемой дл  реализации в составе интегральной схемы.

Claims (1)

1. Таким образом в указанном- МДП-инверторе достигаетс  повышение помехозащищенности и снижение потребл емой мощности, за счет чего и может быть достигнут экономический зффект при практическом использовании устройства. Формула изобретени  МДП-инвертор, содержащий четыре МДП-транзистора с индуцированным каналом , диод и конденсатор, истоки первого и третьего МДП-транзисторов подключены к общей шине, их затворы - к входной клемме , сток первого МДП-транзистора - к выходной клемме и истоку второго МДП-транзистора, затвор которого подключен к затвору четвертого МДП-транзистора, первый вывод конденсатора подключен к катоду диода, анод которого подключен к клемме источника питани , стокам второго и четвертого МДП-транзисторов, исток четвертого МДП-транзистора подключен к второму выводу конденсатора и стоку третьего МДП-транзистора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности и снижени  потребл емой мощности, в него введены два дополнительных МДПтранзистора с индуцированным каналом, катод диода подключен к стоку с затвором второго дополнительного МДП-транзистора и второму выводу конденсатора, а затвор четвертого основного МДП-транзистора подключен к истоку с подложкой второго дополнительного МДП-транзистора и стоку первого дополнительного МДП-транзистора , затвор которого подключен к входной клемме, а исток с подложкой - к общей шине .