RU2727145C1 - Токовый пороговый троичный элемент "минимум" - Google Patents

Токовый пороговый троичный элемент "минимум" Download PDF

Info

Publication number
RU2727145C1
RU2727145C1 RU2020109391A RU2020109391A RU2727145C1 RU 2727145 C1 RU2727145 C1 RU 2727145C1 RU 2020109391 A RU2020109391 A RU 2020109391A RU 2020109391 A RU2020109391 A RU 2020109391A RU 2727145 C1 RU2727145 C1 RU 2727145C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input field
current mirror
input
additional
output
Prior art date
Application number
RU2020109391A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Владимирович Бутырлагин
Владислав Яковлевич Югай
Николай Николаевич Прокопенко
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority to RU2020109391A priority Critical patent/RU2727145C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2727145C1 publication Critical patent/RU2727145C1/ru

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
    • H03K19/20—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits characterised by logic function, e.g. AND, OR, NOR, NOT circuits
    • H03K19/21—EXCLUSIVE-OR circuits, i.e. giving output if input signal exists at only one input; COINCIDENCE circuits, i.e. giving output only if all input signals are identical
    • 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
    • H03K19/20—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits characterised by logic function, e.g. AND, OR, NOR, NOT circuits
    • H03K19/23—Majority or minority circuits, i.e. giving output having the state of the majority or the minority of the inputs

Abstract

Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат: создание токового порогового троичного элемента «Минимум», в котором внутреннее преобразование информации производится в токовой форме сигналов, что позволяет повысить быстродействие. Для этого предложен токовый пороговый троичный элемент «Минимум», который, в отличие от прототипа, в том числе содержит первое (30) дополнительное токовое зеркало, согласованное со второй (17) шиной источника питания, которое содержит первый (31) и второй (32) выходы, первый (33) и второй (34) дополнительные входные полевые транзисторы, второе (35) дополнительное токовое зеркало, согласованное с первой (13) шиной источника питания, которое имеет первый (36) и второй (37) выходы, в четвертом (16) токовом зеркале предусмотрен дополнительный выход (38), истоки первого (33) и второго (34) дополнительных входных полевых транзисторов соединены друг с другом, вход второго (14) токового зеркала подключен к выходу (18) четвертого (16) токового зеркала, выход второго (14) токового зеркала соединён с первым (31) выходом первого (30) дополнительного токового зеркала и подключен к объединённым истокам первого (4) и четвёртого (8) входных полевых транзисторов. 4 ил., 1 табл.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики, связи и может использоваться в различных цифровых структурах и системах автоматического управления, передачи цифровой информации и т.п.
В различных вычислительных и управляющих системах широко используются компараторы, реализованные на основе эмиттерно-связанной логики [1-14], работающие по законам булевой алгебры и имеющие по выходу два логических состояния «0» и «1», характеризующихся низким и высоким потенциалами. В настоящее время двоичная элементная база практически достигла предельных функциональных возможностей, одним из перспективных путей дальнейшего повышения эффективности цифровых устройств является переход от двоичных булевых функций к многозначным логическим функциям и реализация соответствующей многозначной элементной базы.
В патенте [15], статьях [16-18], а также монографиях [19-20] показано, что булева алгебра является частным случаем более общей линейной алгебры, практическая реализация которой в структуре вычислительных и логических устройств автоматики нового поколения требует создания специальной элементной базы, реализуемой на основе логики с многозначным внутренним представлением сигналов, в которой эквивалентом стандартного логического сигнала является квант тока I0. Заявляемое устройство «Токовый пороговый троичный элемент «Минимум» относится к этому типу логических элементов. Логическая функция «минимум» для k-значных переменных является естественным обобщением логической функции конъюнкция, определяемой только для булевых двоичных переменных, т.е. логический элемент минимум является обобщением элемента И для переменных со значностью более 2.
Ближайшим прототипом заявляемого устройства является логический элемент, представленный в патенте RU 2701108 («Токовый пороговый логический элемент «Неравнозначность»», МПК H03K 19/21, H03K 19/212, H03K 19/215, G03F 3/26, 2019 г.). Он содержит (фиг. 1) первый 1 и второй 2 входы устройства, выход 3 устройства, первый 4, второй 5 и третий 6 входные полевые транзисторы с объединенными затворами, которые подключены к первому 7 источнику напряжения смещения, четвертый 8, пятый 9 и шестой 10 входные полевые транзисторы другого типа проводимости с объединенными затворами, которые подключены ко второму 11 источнику напряжения смещения, истоки первого 4 и четвертого 8 входных полевых транзисторов соединены друг с другом, истоки второго 5 и пятого 9 входных полевых транзисторов связаны друг с другом, истоки третьего 6 и шестого 10 входных полевых транзисторов соединены друг с другом, первое 12 токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, вход которого подключен к стоку четвёртого 8 входного полевого транзистора, второе 14 токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, третье 15 токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, выход которого подключен к выходу 3 устройства, четвертое 16 токовое зеркало, согласованное со второй 17 шиной источника питания, содержащее выход 18, вход которого соединён с первым 1 входом устройства, пятое 19 токовое зеркало, согласованное со второй 17 шиной источника питания, вход которого подключен к стоку первого 4 входного полевого транзистора, первый 20 источник опорного тока, седьмой 21 и восьмой 22 входные полевые транзисторы, истоки которых объединены и связаны со второй 17 шиной источника питания через второй 23 источник опорного тока, затвор седьмого 21 входного полевого транзистора соединён с объединёнными истоками второго 5 и пятого 9 входных полевых транзисторов, третий 24 источник напряжения смещения подключен к затвору восьмого 22 входного полевого транзистора, третий 25 источник опорного тока включен между второй 17 шиной источника питания и объединёнными истоками третьего 6 и шестого 10 входных полевых транзисторов, девятый 26 и десятый 27 входные полевые транзисторы, истоки которых объединены и связаны со второй 17 шиной источника питания через четвёртый 28 источник опорного тока, затвор девятого 26 входного полевого транзистора соединён с объединёнными истоками третьего 6 и шестого 10 входных полевых транзисторов, сток девятого 26 входного полевого транзистора подключен ко входу третьего 15 токового зеркала, четвёртый 29 источник напряжения смещения подключен к затвору десятого 27 входного полевого транзистора, стоки пятого 9, шестого 10 и десятого 27 входных полевых транзисторов соединены с первой 13 шиной источника питания, стоки второго 5 и третьего 6 входных полевых транзисторов подключены ко второй 17 шине источника питания.
Существенный недостаток известного логического элемента состоит в том, что он реализует двоичную булеву функцию и не предоставляет возможность работы с многозначными входными и выходными токовыми сигналами, что в конечном итоге приводит к сокращению функциональных возможностей и снижению его быстродействия. Это не позволяет создать функционально полный базис средств цифровой техники, Применение многозначных пороговых функций и соответствующих им пороговых элементов, кроме реализации заданной логической функции, обеспечивает масштабирование и нормализацию уровней выходных сигналов и тем самым устраняет все погрешности сигналов, возникающие до порогового элемента.
Основная задача предлагаемого изобретения состоит в создании токового порогового троичного элемента «Минимум», в котором внутреннее преобразование информации производится в токовой форме сигналов. В конечном итоге это позволяет повысить быстродействие и создать элементную базу цифровых устройств, работающих на принципах многозначной линейной алгебры [19-20].
Поставленная задача решается тем, что в логическом элементе (фиг.1),
содержащем первый 1 и второй 2 входы устройства, выход 3 устройства, первый 4, второй 5 и третий 6 входные полевые транзисторы с объединенными затворами, которые подключены к первому 7 источнику напряжения смещения, четвертый 8, пятый 9 и шестой 10 входные полевые транзисторы другого типа проводимости с объединенными затворами, которые подключены ко второму 11 источнику напряжения смещения, истоки первого 4 и четвертого 8 входных полевых транзисторов соединены друг с другом, истоки второго 5 и пятого 9 входных полевых транзисторов связаны друг с другом, истоки третьего 6 и шестого 10 входных полевых транзисторов соединены друг с другом, первое 12 токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, вход которого подключен к стоку четвёртого 8 входного полевого транзистора, второе 14 токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, третье 15 токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, выход которого подключен к выходу 3 устройства, четвертое 16 токовое зеркало, согласованное со второй 17 шиной источника питания, содержащее выход 18, вход которого соединён с первым 1 входом устройства, пятое 19 токовое зеркало, согласованное со второй 17 шиной источника питания, вход которого подключен к стоку первого 4 входного полевого транзистора, первый 20 источник опорного тока, седьмой 21 и восьмой 22 входные полевые транзисторы, истоки которых объединены и связаны со второй 17 шиной источника питания через второй 23 источник опорного тока, затвор седьмого 21 входного полевого транзистора соединён с объединёнными истоками второго 5 и пятого 9 входных полевых транзисторов, третий 24 источник напряжения смещения подключен к затвору восьмого 22 входного полевого транзистора, третий 25 источник опорного тока включен между второй 17 шиной источника питания и объединёнными истоками третьего 6 и шестого 10 входных полевых транзисторов, девятый 26 и десятый 27 входные полевые транзисторы, истоки которых объединены и связаны со второй 17 шиной источника питания через четвёртый 28 источник опорного тока, затвор девятого 26 входного полевого транзистора соединён с объединёнными истоками третьего 6 и шестого 10 входных полевых транзисторов, сток девятого 26 входного полевого транзистора подключен ко входу третьего 15 токового зеркала, четвёртый 29 источник напряжения смещения подключен к затвору десятого 27 входного полевого транзистора, стоки пятого 9, шестого 10 и десятого 27 входных полевых транзисторов соединены с первой 13 шиной источника питания, стоки второго 5 и третьего 6 входных полевых транзисторов подключены ко второй 17 шине источника питания, предусмотрены новые элементы и связи - в схему введены первое 30 дополнительное токовое зеркало, согласованное со второй 17 шиной источника питания, которое содержит первый 31 и второй 32 выходы, первый 33 и второй 34 дополнительные входные полевые транзисторы, второе 35 дополнительное токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, которое имеет первый 36 и второй 37 выходы, в четвертом 16 токовом зеркале предусмотрен дополнительный выход 38, истоки первого 33 и второго 34 дополнительных входных полевых транзисторов соединены друг с другом, вход второго 14 токового зеркала подключен к выходу 18 четвертого 16 токового зеркала, выход второго 14 токового зеркала соединён с первым 31 выходом первого 30 дополнительного токового зеркала и подключен к объединённым истокам первого 4 и четвёртого 8 входных полевых транзисторов, второй 2 вход устройства связан со входом первого 30 дополнительного токового зеркала, дополнительный 38 выход четвертого 16 токового зеркала подключен ко второму 32 выходу первого 30 дополнительного токового зеркала, а также выходу первого 12 токового зеркала и соединён с объединёнными истоками первого 33 и второго 34 дополнительных входных полевых транзисторов, выход пятого 19 токового зеркала подключен ко входу первого 12 токового зеркала, сток первого 33 дополнительного входного полевого транзистора согласован со второй 17 шиной источника питания, сток второго 34 дополнительного входного полевого транзистора подключен ко входу второго 35 дополнительного токового зеркала, первый 36 выход второго 35 дополнительного токового зеркала связан со второй 17 шиной источника питания через первый 20 источник опорного тока и соединён с объединёнными истоками второго 5 и пятого 9 входных полевых транзисторов, второй 37 выход второго 35 дополнительного токового зеркала подключен к затвору девятого 26 входного полевого транзистора, сток седьмого 21 входного полевого транзистора соединён со входом третьего 15 токового зеркала, сток восьмого 22 входного полевого транзистора связан с первой 13 шиной источника питания, затвор первого 33 дополнительного входного полевого транзистора подключен к первому 7 источнику напряжения смещения, затвор второго 34 дополнительного входного полевого транзистора соединён со вторым 11 источником напряжения смещения.
На фиг. 1 показана схема прототипа,
на фиг. 2 –схема заявляемого токового порогового троичного элемента «Минимум» на полевых транзисторах в соответствии с п.1 формулы изобретения.
На фиг. 3 представлена схема предлагаемого логического элемента «Минимум» фиг. 2 в среде компьютерного моделирования Micro-Cap на моделях биполярных транзисторов.
На фиг. 4 приведены осциллограммы входных и выходных сигналов схемы элемента «Минимум» фиг. 3.
Токовый пороговый троичный элемент «Минимум» фиг. 2 содержит первый 1 и второй 2 входы устройства, выход 3 устройства, первый 4, второй 5 и третий 6 входные полевые транзисторы с объединенными затворами, которые подключены к первому 7 источнику напряжения смещения, четвертый 8, пятый 9 и шестой 10 входные полевые транзисторы другого типа проводимости с объединенными затворами, которые подключены ко второму 11 источнику напряжения смещения, истоки первого 4 и четвертого 8 входных полевых транзисторов соединены друг с другом, истоки второго 5 и пятого 9 входных полевых транзисторов связаны друг с другом, истоки третьего 6 и шестого 10 входных полевых транзисторов соединены друг с другом, первое 12 токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, вход которого подключен к стоку четвёртого 8 входного полевого транзистора, второе 14 токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, третье 15 токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, выход которого подключен к выходу 3 устройства, четвертое 16 токовое зеркало, согласованное со второй 17 шиной источника питания, содержащее выход 18, вход которого соединён с первым 1 входом устройства, пятое 19 токовое зеркало, согласованное со второй 17 шиной источника питания, вход которого подключен к стоку первого 4 входного полевого транзистора, первый 20 источник опорного тока, седьмой 21 и восьмой 22 входные полевые транзисторы, истоки которых объединены и связаны со второй 17 шиной источника питания через второй 23 источник опорного тока, затвор седьмого 21 входного полевого транзистора соединён с объединёнными истоками второго 5 и пятого 9 входных полевых транзисторов, третий 24 источник напряжения смещения подключен к затвору восьмого 22 входного полевого транзистора, третий 25 источник опорного тока включен между второй 17 шиной источника питания и объединёнными истоками третьего 6 и шестого 10 входных полевых транзисторов, девятый 26 и десятый 27 входные полевые транзисторы, истоки которых объединены и связаны со второй 17 шиной источника питания через четвёртый 28 источник опорного тока, затвор девятого 26 входного полевого транзистора соединён с объединёнными истоками третьего 6 и шестого 10 входных полевых транзисторов, сток девятого 26 входного полевого транзистора подключен ко входу третьего 15 токового зеркала, четвёртый 29 источник напряжения смещения подключен к затвору десятого 27 входного полевого транзистора, стоки пятого 9, шестого 10 и десятого 27 входных полевых транзисторов соединены с первой 13 шиной источника питания, стоки второго 5 и третьего 6 входных полевых транзисторов подключены ко второй 17 шине источника питания. В схему введены первое 30 дополнительное токовое зеркало, согласованное со второй 17 шиной источника питания, которое содержит первый 31 и второй 32 выходы, первый 33 и второй 34 дополнительные входные полевые транзисторы, второе 35 дополнительное токовое зеркало, согласованное с первой 13 шиной источника питания, которое имеет первый 36 и второй 37 выходы, в четвертом 16 токовом зеркале предусмотрен дополнительный выход 38, истоки первого 33 и второго 34 дополнительных входных полевых транзисторов соединены друг с другом, вход второго 14 токового зеркала подключен к выходу 18 четвертого 16 токового зеркала, выход второго 14 токового зеркала соединён с первым 31 выходом первого 30 дополнительного токового зеркала и подключен к объединённым истокам первого 4 и четвёртого 8 входных полевых транзисторов, второй 2 вход устройства связан со входом первого 30 дополнительного токового зеркала, дополнительный 38 выход четвертого 16 токового зеркала подключен ко второму 32 выходу первого 30 дополнительного токового зеркала, а также выходу первого 12 токового зеркала и соединён с объединёнными истоками первого 33 и второго 34 дополнительных входных полевых транзисторов, выход пятого 19 токового зеркала подключен ко входу первого 12 токового зеркала, сток первого 33 дополнительного входного полевого транзистора согласован со второй 17 шиной источника питания, сток второго 34 дополнительного входного полевого транзистора подключен ко входу второго 35 дополнительного токового зеркала, первый 36 выход второго 35 дополнительного токового зеркала связан со второй 17 шиной источника питания через первый 20 источник опорного тока и соединён с объединёнными истоками второго 5 и пятого 9 входных полевых транзисторов, второй 37 выход второго 35 дополнительного токового зеркала подключен к затвору девятого 26 входного полевого транзистора, сток седьмого 21 входного полевого транзистора соединён со входом третьего 15 токового зеркала, сток восьмого 22 входного полевого транзистора связан с первой 13 шиной источника питания, затвор первого 33 дополнительного входного полевого транзистора подключен к первому 7 источнику напряжения смещения, затвор второго 34 дополнительного входного полевого транзистора соединён со вторым 11 источником напряжения смещения.
Рассмотрим работу предлагаемой схемы ЛЭ фиг.2. Пороговая реализация троичной логической функции
Figure 00000001
описывается следующим уравнением:
Figure 00000002
Таблица истинности функции
Figure 00000003
представлена ниже
x1 0 1 2 0 1 2 0 1 2
x2 0 1 2
y 0 0 0 0 1 1 0 1 2
Входная переменная «x1» в виде сигнала втекающего тока поступает на первый 1 вход устройства и далее на вход четвертого 16 токового зеркала. Выходной сигнал с выхода четвертого 16 токового зеркала подаётся на вход второго 14 токового зеркала. Входная переменная «x2» в виде сигнала втекающего тока поступает на второй 2 вход устройства и далее на вход первого 30 дополнительного токового зеркала. Выходной сигнал с первого 31 выхода первого 30 дополнительного токового зеркала вычитается из сигнала с выхода второго 14 токового зеркала и далее поступает на объединённые истоки первого 4 и четвертого 8 входных полевых транзисторов. Режимы работы первого 4 и четвертого 8 входных транзисторов задаются значениями напряжений первого 7 и второго 11 источников напряжения смещения. Далее входной сигнал подается со стока первого 4 входного полевого транзистора на вход пятого 19 токового зеркала. Выходной сигнал с выхода пятого 19 токового зеркала складывается с сигналом со стока четвертого 8 входного полевого транзистора и подаётся на вход первого 12 токового зеркала, на выходе которого формируется сигнала модуля разности входных сигналов |x1–x2|. Сигнал с дополнительного выхода 38 четвертого 16 токового зеркала складывается с сигналом со второго 32 выхода первого 30 дополнительного токового зеркала, причём из этого сигнала вычитается сигнал с выхода первого 12 токового зеркала, и подаётся на объединённые истоки первого 33 и второго 34 дополнительных входных полевых транзисторов, а затем на вход второго 35 дополнительного токового зеркала, где преобразуется в равный им втекающий ток и из сигнала с первого 36 выхода второго 35 дополнительного токового зеркала вычитается ток первого 20 источника опорного тока и подаётся на объединённые истоки второго 5 и пятого (9) входных полевых транзисторов, а затем на затвор седьмого 21 входного полевого транзистора. Седьмой 21 и восьмой 22 входные полевые транзисторы образуют ДК, переключение токов стоков этих транзисторов определяется сигналом, поступающим на затвор седьмого 21 входного полевого транзистора. ДК в данном случае выполняет функции порогового элемента, выполняя сравнение переменной
Figure 00000004
Figure 00000004
c пороговым уровнем тока 3,5I0. Выбор такого порогового уровня обеспечивает независимость результатов преобразования сигналов от погрешностей преобразования в пределах диапазона изменения тока 0,5I0. При положительной разности сигналов
Figure 00000005
Figure 00000005
ток первого 23 источника опорного тока через сток седьмого 21 входного полевого транзистора реализует второе слагаемое выражения (1) и в виде сигнала тока подается на вход третьего 15 токового зеркала. Сигнал со второго 37 выхода второго 35 дополнительного токового зеркала подаётся на объединённые истоки третьего 6 и шестого 10 входных полевых транзисторов, а затем на затвор девятого 26 входного полевого транзистора, причём из этого сигнала вычитается ток третьего 25 источника опорного тока. Девятый 26 и десятый 27 входные полевые транзисторы образуют ДК, переключение токов стоков этих транзисторов определяется сигналом, поступающим на затвор девятого 26 входного полевого транзистора. ДК в данном случае выполняет функции порогового элемента, выполняя сравнение переменной
Figure 00000006
Figure 00000006
c пороговым уровнем тока 1,5I0. Выбор такого порогового уровня обеспечивает независимость результатов преобразования сигналов от погрешностей преобразования в пределах диапазона изменения тока 0,5I0. При положительной разности сигналов
Figure 00000007
Figure 00000007
–1,5 ток четвертого 28 источника опорного тока через сток девятого 26 входного полевого транзистора реализует первое слагаемое выражения (1) и в виде сигнала тока подается на вход третьего 15 токового зеркала.
В схеме на фиг. 2 двухполюсник 39 служит для обнаружения наличия кванта тока в выходной цепи в процессе экспериментальных исследований.
Показанные на фиг. 4 результаты моделирования подтверждают указанные свойства заявляемой схемы.
Таким образом, рассмотренное схемотехническое решение токового порогового троичного элемента «Минимум» является необходимым компонентом функционально полных базисов, характеризуется многозначным состоянием внутренних сигналов и сигналов на его токовых входах и выходах, что может быть положено в основу вычислительных и управляющих устройств, использующих многозначную линейную алгебру, частным случаем которой является булева алгебра.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Патент US 5.742.154, 1998 г.
2. Патентная заявка US 2007/0018694, 2007 г.
3. Патент US 6.414.519, 2002 г.
4. Патент US 6.566.912, 2003 г.
5. Патент US 6.700.413, 2004 г.
6. Патентная заявка US 2004/0263210, 2004 г.
7. Патент US 6.680.625, 2004 г.
8. Патент SU 1621164, 1991 г.
9. Патент US 6.573.758, 2003 г.
10. Патент US 5.155.387, 1992 г.
11. Патент US 4.713.790, 1987 г.
12. Патент US 5.608.741, 1997 г.
13. Патент US 4.185.210, fig.2, 1980 г.
14. Патент US 3.040.192, fig.1. 1962 г.
15. Патент RU 2701108, 2019 г.
16. Малюгин В. Д. Реализация булевых функций арифметическими полиномами // Автоматика и телемеханика, 1982. № 4. С. 84-93.
17. N.V. Butyrlagin, N.I. Chernov, N.N. Prokopenko, V.Y. Yugai, CMOS Current Logic Elements: Application Features for Processing Analog and Digital Signals, 2018 14th International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering, APEIE 2018 – Proceedings, 8545774, pp. 196-199, DOI: 10.1109/APEIE.2018.8545774.
18. N.V. Butyrlagin, N.I. Chemov, N.N. Prokopenko, V. Yugay, Linear Algebra as a Mathematical Apparatus of Threshold Synthesis of Digital Structures, Telfor 2018, Serbia, Belgrade, 2018, pp. 1-4. DOI: 10.1109/TELFOR.2018.8612001.
19. Чернов Н.И. Основы теории логического синтеза цифровых структур над полем вещественных чисел // Монография. – Таганрог: ТРТУ, 2001. – 147с.
20. Чернов Н.И. Линейный синтез цифровых структур АСОИУ» // Учебное пособие Таганрог. – ТРТУ, 2004г., 118 с.

Claims (1)

  1. Токовый пороговый троичный элемент «Минимум», содержащий первый (1) и второй (2) входы устройства, выход (3) устройства, первый (4), второй (5) и третий (6) входные полевые транзисторы с объединенными затворами, которые подключены к первому (7) источнику напряжения смещения, четвертый (8), пятый (9) и шестой (10) входные полевые транзисторы другого типа проводимости с объединенными затворами, которые подключены ко второму (11) источнику напряжения смещения, истоки первого (4) и четвертого (8) входных полевых транзисторов соединены друг с другом, истоки второго (5) и пятого (9) входных полевых транзисторов связаны друг с другом, истоки третьего (6) и шестого (10) входных полевых транзисторов соединены друг с другом, первое (12) токовое зеркало, согласованное с первой (13) шиной источника питания, вход которого подключен к стоку четвёртого (8) входного полевого транзистора, второе (14) токовое зеркало, согласованное с первой (13) шиной источника питания, третье (15) токовое зеркало, согласованное с первой (13) шиной источника питания, выход которого подключен к выходу (3) устройства, четвертое (16) токовое зеркало, согласованное со второй (17) шиной источника питания, содержащее выход (18), вход которого соединён с первым (1) входом устройства, пятое (19) токовое зеркало, согласованное со второй (17) шиной источника питания, вход которого подключен к стоку первого (4) входного полевого транзистора, первый (20) источник опорного тока, седьмой (21) и восьмой (22) входные полевые транзисторы, истоки которых объединены и связаны со второй (17) шиной источника питания через второй (23) источник опорного тока, затвор седьмого (21) входного полевого транзистора соединён с объединёнными истоками второго (5) и пятого (9) входных полевых транзисторов, третий (24) источник напряжения смещения подключен к затвору восьмого (22) входного полевого транзистора, третий (25) источник опорного тока включен между второй (17) шиной источника питания и объединёнными истоками третьего (6) и шестого (10) входных полевых транзисторов, девятый (26) и десятый (27) входные полевые транзисторы, истоки которых объединены и связаны со второй (17) шиной источника питания через четвёртый (28) источник опорного тока, затвор девятого (26) входного полевого транзистора соединён с объединёнными истоками третьего (6) и шестого (10) входных полевых транзисторов, сток девятого (26) входного полевого транзистора подключен ко входу третьего (15) токового зеркала, четвёртый (29) источник напряжения смещения подключен к затвору десятого (27) входного полевого транзистора, стоки пятого (9), шестого (10) и десятого (27) входных полевых транзисторов соединены с первой (13) шиной источника питания, стоки второго (5) и третьего (6) входных полевых транзисторов подключены ко второй (17) шине источника питания, отличающийся тем, что в схему введены первое (30) дополнительное токовое зеркало, согласованное со второй (17) шиной источника питания, которое содержит первый (31) и второй (32) выходы, первый (33) и второй (34) дополнительные входные полевые транзисторы, второе (35) дополнительное токовое зеркало, согласованное с первой (13) шиной источника питания, которое имеет первый (36) и второй (37) выходы, в четвертом (16) токовом зеркале предусмотрен дополнительный выход (38), истоки первого (33) и второго (34) дополнительных входных полевых транзисторов соединены друг с другом, вход второго (14) токового зеркала подключен к выходу (18) четвертого (16) токового зеркала, выход второго (14) токового зеркала соединён с первым (31) выходом первого (30) дополнительного токового зеркала и подключен к объединённым истокам первого (4) и четвёртого (8) входных полевых транзисторов, второй (2) вход устройства связан с входом первого (30) дополнительного токового зеркала, дополнительный (38) выход четвертого (16) токового зеркала подключен ко второму (32) выходу первого (30) дополнительного токового зеркала, а также выходу первого (12) токового зеркала и соединён с объединёнными истоками первого (33) и второго (34) дополнительных входных полевых транзисторов, выход пятого (19) токового зеркала подключен к входу первого (12) токового зеркала, сток первого (33) дополнительного входного полевого транзистора согласован со второй (17) шиной источника питания, сток второго (34) дополнительного входного полевого транзистора подключен к входу второго (35) дополнительного токового зеркала, первый (36) выход второго (35) дополнительного токового зеркала связан со второй (17) шиной источника питания через первый (20) источник опорного тока и соединён с объединёнными истоками второго (5) и пятого (9) входных полевых транзисторов, второй (37) выход второго (35) дополнительного токового зеркала подключен к затвору девятого (26) входного полевого транзистора, сток седьмого (21) входного полевого транзистора соединён с входом третьего (15) токового зеркала, сток восьмого (22) входного полевого транзистора связан с первой (13) шиной источника питания, затвор первого (33) дополнительного входного полевого транзистора подключен к первому (7) источнику напряжения смещения, затвор второго (34) дополнительного входного полевого транзистора соединён со вторым (11) источником напряжения смещения.
RU2020109391A 2020-03-03 2020-03-03 Токовый пороговый троичный элемент "минимум" RU2727145C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020109391A RU2727145C1 (ru) 2020-03-03 2020-03-03 Токовый пороговый троичный элемент "минимум"

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020109391A RU2727145C1 (ru) 2020-03-03 2020-03-03 Токовый пороговый троичный элемент "минимум"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2727145C1 true RU2727145C1 (ru) 2020-07-21

Family

ID=71741084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020109391A RU2727145C1 (ru) 2020-03-03 2020-03-03 Токовый пороговый троичный элемент "минимум"

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2727145C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1368978A2 (ru) * 1986-05-28 1988-01-23 Войсковая часть 31303 Пороговый элемент
US5583456A (en) * 1994-08-25 1996-12-10 Nec Corporation Differentially coupled AND/NAND and XOR/XNOR circuitry
RU2159504C2 (ru) * 1999-02-25 2000-11-20 Курский государственный технический университет Пороговый элемент с установкой весов двоичными сигналами
RU2701108C1 (ru) * 2018-12-27 2019-09-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Токовый пороговый логический элемент "неравнозначность"

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1368978A2 (ru) * 1986-05-28 1988-01-23 Войсковая часть 31303 Пороговый элемент
US5583456A (en) * 1994-08-25 1996-12-10 Nec Corporation Differentially coupled AND/NAND and XOR/XNOR circuitry
RU2159504C2 (ru) * 1999-02-25 2000-11-20 Курский государственный технический университет Пороговый элемент с установкой весов двоичными сигналами
RU2701108C1 (ru) * 2018-12-27 2019-09-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Токовый пороговый логический элемент "неравнозначность"

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5059829A (en) Logic level shifting circuit with minimal delay
RU2712412C1 (ru) Токовый пороговый логический элемент "равнозначность"
RU2727145C1 (ru) Токовый пороговый троичный элемент "минимум"
Hallworth et al. Semiconductor circuits for ternary logic
RU2506696C1 (ru) Мажоритарный элемент с многозначным внутренним представлением сигналов
RU2549142C1 (ru) Логический элемент сравнения на равенство двух многозначных переменных
RU2506695C1 (ru) Логический элемент "исключающее или" с многозначным внутренним представлением сигналов
KR19990022761A (ko) 제 1 뉴런 ｍｏｓｆｅｔ 및 기준 소오스에 의해 제공되는 2개의 전기값을 비교하기 위한 회로
RU2553071C1 (ru) Многозначный логический элемент обратного циклического сдвига
RU2701108C1 (ru) Токовый пороговый логический элемент "неравнозначность"
RU2554557C1 (ru) Многозначный логический элемент обратного циклического сдвига
RU2547233C1 (ru) Логический элемент нестрогого сравнения на неравенство двух многозначных переменных
RU2693590C1 (ru) Токовый пороговый логический элемент обратного циклического сдвига
RU2729887C1 (ru) Токовый пороговый троичный элемент
RU2547225C1 (ru) Многозначный логический элемент циклического сдвига
RU2725165C1 (ru) Токовый пороговый элемент "сумматор по модулю три"
RU2786945C1 (ru) Токовый пороговый элемент «вычитатель по модулю три»
RU2776031C1 (ru) Токовый пороговый элемент левого циклического сдвига
RU2725149C1 (ru) Токовый пороговый элемент правого циклического сдвига
RU2568385C1 (ru) k-ЗНАЧНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ "МАКСИМУМ"
RU2546085C1 (ru) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ СРАВНЕНИЯ k-ЗНАЧНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ С ПОРОГОВЫМ ЗНАЧЕНИЕМ
RU2692573C1 (ru) Токовый пороговый логический элемент "неравнозначность"
RU2777029C1 (ru) Токовый пороговый троичный триггер
RU2723672C1 (ru) Токовый пороговый параллельный троичный компаратор
RU2693639C1 (ru) Токовый пороговый логический элемент прямого циклического сдвига