RU2710950C1 - Trigger logic element or on field-effect transistors - Google Patents
Trigger logic element or on field-effect transistors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710950C1 RU2710950C1 RU2019128403A RU2019128403A RU2710950C1 RU 2710950 C1 RU2710950 C1 RU 2710950C1 RU 2019128403 A RU2019128403 A RU 2019128403A RU 2019128403 A RU2019128403 A RU 2019128403A RU 2710950 C1 RU2710950 C1 RU 2710950C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additional
- field
- transistor
- resistor
- transistors
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/02—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
- H03K19/08—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
- H03K19/094—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
- H03K19/096—Synchronous circuits, i.e. using clock signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цифровой схемотехнике, автоматике и промышленной электронике. Оно, в частности, может быть использовано в блоках вычислительной техники, построенных на логических элементах.The invention relates to digital circuitry, automation and industrial electronics. It, in particular, can be used in blocks of computer technology built on logic elements.
Известен логический элемент ИЛИ-НЕ на полевых транзисторах [Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. – М.: Высшая школа, 2004, стр. 610, рис. 8.14 в], содержащий шесть полевых транзисторов: ярусно включенных три транзистора с индуцированными каналами р-типа и параллельно включенных три транзистора с индуцированными каналами n-типа, а также источник постоянного напряжения.The well-known logical element OR-NOT on field-effect transistors [Gusev V.G., Gusev Yu.M. Electronics and microprocessor technology. - M.: Higher School, 2004, p. 610, Fig. 8.14 c], containing six field-effect transistors: three transistors with induced p-type channels and a parallel connected three transistors with induced n-type channels, as well as a constant voltage source.
Недостаток его заключается в том, что у него малая нагрузочная способность, так как сила электрического тока внешней нагрузки определяется силой электрического тока одного полевого транзистора. В ярусной части схемы полевые транзисторы включены последовательно, тогда сила электрического тока одного транзистора равна силе электрического тока всех других транзисторов в этом ярусном включении, а эквивалентная сила электрического тока по существу равна силе электрического тока одного транзистора. И этот ток замыкается на внешнюю нагрузку. Если бы удалось получить, что сила электрического тока нагрузки равнялась сумме силы электрических токов двух или более транзисторов, то это повысило бы нагрузочную способность логического элемента.Its disadvantage is that it has a small load capacity, since the strength of the electric current of an external load is determined by the strength of the electric current of one field-effect transistor. In the tier part of the circuit, field-effect transistors are connected in series, then the electric current strength of one transistor is equal to the electric current strength of all other transistors in this tiered inclusion, and the equivalent electric current strength is essentially equal to the electric current strength of one transistor. And this current is closed to an external load. If it were possible to obtain that the strength of the electric current of the load was equal to the sum of the electric currents of two or more transistors, then this would increase the load capacity of the logic element.
Наиболее близким по технической сущности является выбранный в качестве прототипа логически элемент ИЛИ-НЕ на полевых транзисторах [Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. – М.: Радио и связь, 1989, стр. 203, рис. 2.10, а], содержащий четыре полевых транзистора: два транзистора с индуцированными каналами p-типа и два транзистора с индуцированными каналами n-типа, а также источник постоянного напряжения.The closest in technical essence is the logical OR-NOT element selected as a prototype on field-effect transistors [Shilo V.L. Popular digital circuits. - M.: Radio and Communications, 1989, p. 203, Fig. 2.10, a] containing four field-effect transistors: two transistors with induced p-type channels and two transistors with induced n-type channels, as well as a constant voltage source.
Недостаток его заключается в том, что у него малая нагрузочная способность, так сила электрического тока внешней нагрузки в итоге (в эквиваленте) определяется силой электрического тока только одного транзистора. Электрический ток внешней нагрузки здесь определяется транзисторами с индуцированными каналами p-типа, а эти два транзистора включены между собой последовательно, поэтому сила тока нагрузки по существу определяется силой тока одного транзистора. Если бы удалось получить, что сила электрического тока нагрузки равнялась сумме силы токов двух транзисторов, то это повысило бы нагрузочную способность логического элемента.Its disadvantage is that it has a small load capacity, so the strength of the electric current of the external load in the end (in equivalent) is determined by the strength of the electric current of only one transistor. The electric current of the external load here is determined by transistors with induced p-type channels, and these two transistors are connected in series with each other, so the load current is essentially determined by the current strength of one transistor. If it were possible to obtain that the strength of the electric current of the load was equal to the sum of the current strengths of two transistors, then this would increase the load capacity of the logic element.
Задача, на решение которой направлены изобретения, состоит в повышении нагрузочной способности триггерного логического элемента ИЛИ на полевых транзисторах.The problem to which the invention is directed is to increase the load capacity of the trigger logic element OR on field-effect transistors.
Это достигается тем, что в триггерный логический элемент ИЛИ на полевых транзисторах, содержащий источник питающего постоянного напряжения, общая шина (минусовой вывод) которого заземлена, параллельно соединенные два полевых транзистора с индуцированными каналами n-типа, истоки и подложки которых заземлены, а выводы затворов образуют первый и второй входы относительно «земли» логического элемента ИЛИ, также имеется третий полевой транзистор, но с индуцированным p-каналом, подложка которого соединена с его истоком, введены пять дополнительных резисторов и дополнительный полевой транзистор с индуцированным каналом n-типа, а также изменено включение элементов, последовательно между собой включены первый дополнительный резистор, дополнительный транзистор и второй дополнительный резистор, свободный вывод первого дополнительного резистора подключен к выходу источника питающего постоянного напряжения, общий вывод первого дополнительного резистора и стока дополнительного транзистора соединен со стоками первого и второго полевых транзисторов, а подложка дополнительного транзистора соединена с общим выводом истока этого транзистора и второго дополнительного резистора, также последовательно между собой включены третий дополнительный резистор, третий полевой транзистор и четвертый дополнительный резистор, свободный вывод третьего дополнительного резистора подключен к общему выводу первого дополнительного резистора и выхода источника питающего постоянного напряжения, затвор третьего полевого транзистора соединен с общим выводом первого дополнительного резистора и стоков первого, второго и дополнительного полевых транзисторов, общий вывод стока третьего полевого транзистора и четвертого дополнительного резистора соединен с затвором дополнительного транзистора, пятый дополнительный резистор включен между «землей» и общим выводом, третьего дополнительного резистора, истока и подложки третьего полевого транзистора, выход логического элемента относительно «земли» образует общий вывод второго и четвертого дополнительных резисторов.This is achieved by the fact that an OR gate trigger on field-effect transistors contains a DC voltage source, the common bus (minus terminal) of which is grounded, two field-effect transistors with induced n-type channels connected in parallel, the sources and substrates of which are grounded, and the gate leads form the first and second inputs relative to the "ground" of the OR gate, there is also a third field-effect transistor, but with an induced p-channel, the substrate of which is connected to its source, five additional ln resistors and an additional field-effect transistor with an induced n-type channel, and also the elements are switched on, the first additional resistor, the additional transistor and the second additional resistor are connected in series, the free output of the first additional resistor is connected to the output of the DC supply, the common output of the first additional resistor and drain additional transistor connected to the drains of the first and second field effect transistors, and the substrate additional o the transistor is connected to the common terminal of the source of this transistor and the second additional resistor, the third additional resistor, the third field effect transistor and the fourth additional resistor are also connected in series, the free terminal of the third additional resistor is connected to the common terminal of the first additional resistor and the output of the supply DC voltage source, the gate of the third field-effect transistor is connected to the common terminal of the first additional resistor and drains of the first, second and additional field-effect transistors, the common drain terminal of the third field-effect transistor and the fourth additional resistor is connected to the gate of the additional transistor, the fifth additional resistor is connected between the "ground" and the common terminal, the third additional resistor, the source and substrate of the third field-effect transistor, the output of the logic element relative to the "ground" forms a common conclusion of the second and fourth additional resistors.
Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг. 1) – где изображена схема цепи.The invention is illustrated in the drawing (Fig. 1) - which shows a circuit diagram.
В триггерном логическом элемента ИЛИ на полевых транзисторах общая шина (вывод отрицательной полярности) источника 1 питающего постоянного напряжения заземлена. Между собой параллельно включены полевые транзисторы 2, 3 с индуцированными каналами n-типа. Истоки обоих полевых транзисторов и их подложки заземлены, а выводы затворов образуют первый x1 и второй x2 входы относительно «земли» логического элемента ИЛИ. Между собой последовательно включены резистор 4, полевой транзистор 5 с индуцированным каналом n-типа и резистор 6. Свободный вывод резистора 4 подсоединен к выводу источника 1 питающего постоянного напряжения. Общий вывод резистора 4 и стока полевого транзистора 5 подключен к стокам транзисторов 2 и 3. А подложка транзистора 5 – к общему выводу истока этого транзистора и резистора 6. Также последовательно между собой включены резистор 7, полевой транзистор 8 с индуцированным каналом p-типа и резистор 9. Свободный вывод резистора 7 подключен к общему выводу резистора 4 и выходу источника 1 питающего постоянного напряжения. Общий вывод резистора 7 и истока транзистора 8 подсоединен к подложке этого транзистора. Затвор транзистора 8 подключен к общему выводу резистора 4 и стоков транзисторов 2, 3 и 5. Общий вывод стока транзистора 8 и резистора 9 соединен затвором транзистора 5. Свободный вывод резистора 9 подключен к свободному выводу резистора 6 и их общий вывод образует выход относительно «земли» логического элемента ИЛИ. Резистор 10 включен между «землей» и общим выводом резистора 7, истока и подложки полевого транзистора 8. Для наглядности на фиг. 1 показано подключение внешней нагрузки Rн. Часть схемы на транзисторах 5, 8 и резисторах 4, 6, 7 и 9 является триггером на полевых транзисторах противоположного типа проводимости. In the trigger logic element OR on field-effect transistors, the common bus (negative polarity output) of
Триггерный логический элемент ИЛИ на полевых транзисторах работает следующим образом. В цифровой электронике используются входные и выходные электрические сигналы с низким и высоким уровнем напряжения. Низкий уровень – уровень логического нуля соответствует значениям напряжения в районе нуля (ближе к нулю), высокий уровень – уровень логической единицы соответствует значениям напряжения в районе единиц вольт (нередко в районе четырех вольт). Работа двухвходового логического элемента ИЛИ отображается известной таблицей (фиг. 2), где N – номер строки по порядку, x1 и x2 – условное отображение входных сигналов и y – уловное отображение выходного сигнала. The trigger logic element OR field-effect transistors works as follows. Digital electronics use low and high voltage input and output electrical signals. Low level - logical zero level corresponds to voltage values in the zero region (closer to zero), high level - logical unit level corresponds to voltage values in the region of volts (often in the region of four volts). The operation of the two-input logical element OR is displayed by a known table (Fig. 2), where N is the line number in order, x 1 and x 2 are the conditional display of the input signals and y is the conditional display of the output signal.
Первая строка фиг. 2 соответствует тому, что на двух входах x1, x2 имеется уровень логического нуля (низкий уровень напряжения). Он не превышает пороговое напряжение и полевого транзистора 2, и транзистора 3, они не проводят электрический ток (закрыты) и не влияют на состояние триггера на транзисторах 5, 8 противоположного типа проводимости. Первое (условно) состояние этого триггера соответствует закрытому состоянию обоих транзисторов и нулевым значениям силы электрического тока через резисторы 4, 6, 7 и 9. Такой ток определяет нулевые значения напряжения в том числе на резисторах 4 и 9. Эти напряжения приложены к затворам транзисторов 5 и 8, меньше по абсолютной величине пороговых напряжений этих транзисторов и поддерживают их в закрытом состоянии. Во втором (условно) состоянии транзисторы 5, 8 триггера открыты, их электрические токи создают в том числе на резисторах 4, 9 значения напряжений по абсолютной величине превышающие пороговые напряжения транзисторов и тем самым поддерживают их в открытом состоянии. Обсуждаемый триггер переходит из первого состояния во второе и наоборот, если значения управляющих напряжений превысят пороговое напряжение триггера на транзисторах 5 и 8. Значение сопротивления резистора 10 может обеспечить с запасом на резисторе 7 значение напряжения превышающее пороговое напряжение триггера и обеспечивать его первое состояние. Тогда транзисторы 5 и 8 закрыты, что обеспечивает на выходе логического элемента ИЛИ и на внешней нагрузке Rн уровень логического нуля (низкий уровень напряжения).The first row of FIG. 2 corresponds to the fact that two inputs x 1 , x 2 have a logic zero level (low voltage level). It does not exceed the threshold voltage of both
В соответствии со 2, 3 и 4 строками фиг. 2 на один из входов или на оба входа x1, x2 поступает высокий уровень напряжения. Он обеспечивает в одном или обоих транзисторах 2, 3 повышенную силу электрического тока, которая создает на резисторе 4 повышенное значение напряжения, превышающее порог срабатывания триггера на транзисторах 5, 8, с учетом напряжения на резисторе 7, и переводит его во второе состояние. Тогда электрические токи транзисторов 5 и 8 создают на выходе логического элемента ИЛИ и на его внешней нагрузке Rн напряжение уровня логической единицы (высокий уровень напряжения).According to
Таким образом, в триггерном логическом элементе ИЛИ на полевых транзисторах сила электрического тока внешней нагрузки равна сумме силы токов не одного, а двух транзисторов, что повышает его нагрузочную способность. А в прототипе сила электрического тока в нагрузке определяется только одним транзистором.Thus, in the OR gate on field effect transistors, the electric current strength of the external load is equal to the sum of the current strength of not one but two transistors, which increases its load capacity. And in the prototype, the strength of the electric current in the load is determined by only one transistor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128403A RU2710950C1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Trigger logic element or on field-effect transistors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128403A RU2710950C1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Trigger logic element or on field-effect transistors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2710950C1 true RU2710950C1 (en) | 2020-01-14 |
Family
ID=69171466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019128403A RU2710950C1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Trigger logic element or on field-effect transistors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710950C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2756096C1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-09-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) | Trigger logic element and-not/or-not on field-effect transistors |
RU2759863C1 (en) * | 2021-04-28 | 2021-11-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» | Trigger logic element and/or on field transistors |
RU2763152C1 (en) * | 2021-05-27 | 2021-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» | Trigger logic gate not/or/and/or-not/and-not on field-effect transistors |
RU2763585C1 (en) * | 2021-05-27 | 2021-12-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) (RU) | Trigger logic element and/and-not on field-effect transistors |
RU2795046C1 (en) * | 2022-03-17 | 2023-04-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Trigger logic element or-not of field-effect transistors |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4319148A (en) * | 1979-12-28 | 1982-03-09 | International Business Machines Corp. | High speed 3-way exclusive OR logic circuit |
UA12516U (en) * | 2005-07-25 | 2006-02-15 | Univ Vinnytsia Nat Tech | "or" logic element |
-
2019
- 2019-09-10 RU RU2019128403A patent/RU2710950C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4319148A (en) * | 1979-12-28 | 1982-03-09 | International Business Machines Corp. | High speed 3-way exclusive OR logic circuit |
UA12516U (en) * | 2005-07-25 | 2006-02-15 | Univ Vinnytsia Nat Tech | "or" logic element |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШИЛО В.Л., Популярные цифровые микросхемы, Москва, Радио и Связь, 1989, стр. 203, рис. 2.10 (а). * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2756096C1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-09-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) | Trigger logic element and-not/or-not on field-effect transistors |
RU2759863C1 (en) * | 2021-04-28 | 2021-11-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» | Trigger logic element and/or on field transistors |
RU2763152C1 (en) * | 2021-05-27 | 2021-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» | Trigger logic gate not/or/and/or-not/and-not on field-effect transistors |
RU2763585C1 (en) * | 2021-05-27 | 2021-12-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) (RU) | Trigger logic element and/and-not on field-effect transistors |
RU2795046C1 (en) * | 2022-03-17 | 2023-04-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Trigger logic element or-not of field-effect transistors |
RU2797037C1 (en) * | 2023-02-14 | 2023-05-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет"(ЮЗ ГУ) | Trigger logic element or with field-effect transistors |
RU2813863C1 (en) * | 2023-11-23 | 2024-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" | Trigger logic element nand/nor on field-effect transistors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2710950C1 (en) | Trigger logic element or on field-effect transistors | |
RU2693298C1 (en) | Triggering logic element nor on field transistors | |
RU2693306C1 (en) | Trigger logic element nand on field transistors | |
RU2715178C1 (en) | Trigger logic element on field-effect transistors | |
US4581545A (en) | Schmitt trigger circuit | |
EP1229648B1 (en) | Output circuit | |
RU2704748C1 (en) | Flip-flop logic element not on field-effect transistors | |
KR20040012133A (en) | Level shifter and flat panel display | |
RU2726853C1 (en) | Trigger logic element or/nor | |
RU2710962C1 (en) | Trigger logic element or | |
RU2710937C1 (en) | Triggering logic element nor | |
US10454479B2 (en) | Inverter with balanced voltages across internal transistors | |
US10256818B2 (en) | Level shifter | |
RU2797037C1 (en) | Trigger logic element or with field-effect transistors | |
RU2795046C1 (en) | Trigger logic element or-not of field-effect transistors | |
RU2807036C1 (en) | Trigger logic element and with field-effect transistors | |
RU2702051C1 (en) | Trigger synchronous r-s trigger on field-effect transistors | |
RU2817236C1 (en) | Trigger logic element and-not on field-effect transistors | |
RU2813863C1 (en) | Trigger logic element nand/nor on field-effect transistors | |
RU2827114C1 (en) | Trigger logic element or/nor on field-effect transistors | |
RU2779928C2 (en) | Trigger logic element or/or-not on field transistors | |
RU2827120C1 (en) | Trigger logic element and/nand on field-effect transistors | |
RU2759863C1 (en) | Trigger logic element and/or on field transistors | |
RU2756096C1 (en) | Trigger logic element and-not/or-not on field-effect transistors | |
RU2813862C1 (en) | Trigger logic element and-or on field-effect transistors |