RU2728954C1 - Trigger logic element and - Google Patents
Trigger logic element and Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728954C1 RU2728954C1 RU2019136744A RU2019136744A RU2728954C1 RU 2728954 C1 RU2728954 C1 RU 2728954C1 RU 2019136744 A RU2019136744 A RU 2019136744A RU 2019136744 A RU2019136744 A RU 2019136744A RU 2728954 C1 RU2728954 C1 RU 2728954C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- transistor
- additional
- terminal
- collector
- 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
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
-
- 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
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 computing technology, built on logical elements.
Известна первая (левая) выделенная пунктирными линиями часть схемы, выполняющая логическую функцию И [1 Гольбенгер Л.М. Импульсные устройства. - М.: Радио и связь, 1981, стр. 40, рис. 2.19, в], содержащая двухэмиттерный транзистор, резистор и источник питающего постоянного напряжения.Known is the first (left) part of the circuit, highlighted by dotted lines, that performs the logical function AND [1 Golbenger L.M. Impulse devices. - M .: Radio and communication, 1981, p. 40, fig. 2.19, c], containing a two-emitter transistor, a resistor and a DC voltage supply.
Недостаток её заключается в том, что у неё малая нагрузочная способность. Для повышения нагрузочной способности здесь следует уменьшать значение сопротивления резистора, но это приводит к существенному неприемлемому уменьшению выходного сопротивления источников входных сигналов, поэтому такой вариант повышения нагрузочной способности не нашёл распространения. Its disadvantage is that it has a low load capacity. To increase the load capacity, the value of the resistance of the resistor should be reduced here, but this leads to a significant unacceptable decrease in the output resistance of input signal sources, therefore, this option for increasing the load capacity has not found widespread use.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является выбранная в качестве прототипа схема, выполняющая операцию И [1, стр. 52, рис. 2.27], содержащая два транзистора (двухэмиттерный и одноэмитттерный), три резистора и источник питающего постоянного напряжения. Названная схема может иметь ещё один транзистор (дополнительный), если существует потребность иметь в схеме определённый известный выход - выход с открытым коллектором [1, стр. 52, второй образец].The closest in technical essence and the achieved result is the circuit selected as a prototype that performs the operation AND [1, p. 52, Fig. 2.27], containing two transistors (two-emitter and one-emitter), three resistors and a DC voltage supply. The named circuit can have one more transistor (additional), if there is a need to have a certain known output in the circuit - an open collector output [1, p. 52, second sample].
Недостатком её является малая нагрузочная способность. Электрический ток только одного транзистора формирует ток внешней нагрузки. Если бы удалось увеличить число транзисторов, формирующих электрический ток внешней нагрузки, то это привело бы к увеличению максимальной силы электрического тока нагрузки логического элемента и в результате к повышению нагрузочной способности. Its disadvantage is its low load capacity. The electric current of only one transistor forms the external load current. If it was possible to increase the number of transistors that form the electric current of the external load, then this would lead to an increase in the maximum electric current of the load of the logic element and, as a result, to an increase in the load capacity.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении нагрузочной способности триггерного логического элемента И.The problem to be solved by the invention is to increase the load capacity of the trigger logic element I.
Это достигается тем, что в триггерный логический элемент И, содержащий источник питающего постоянного напряжения, общая (минусовая) шина которого заземлена, первый резистор, первый вывод которого подключён к выходу (плюсовой вывод) источника питающего постоянного напряжения, а второй вывод - к базе первого двухэмиттерного (n-p-n) транзистора, два вывода двухэмиттеров которого образуют относительно «земли» два входа логического элемента И, последовательно между собой включённые второй резистор, второй (n-p-n) транзистор и третий резистор, свободный вывод второго резистора подключён к общему выводу первого резистора и выхода источника питающего постоянного напряжения, база второго транзистора соединена с коллектором первого транзистора и свободный вывод третьего резистора заземлён, введены два транзистора и четыре резистора, последовательно между собой включены первый дополнительный (n-p-n) транзистор и первый дополнительный резистор, коллектор первого дополнительного транзистора подключён к общему выводу второго резистора и коллектора второго транзистора, последовательно между собой включены второй дополнительный резистор, второй дополнительный (p-n-p) транзистор и третий дополнительный резистор, свободный вывод второго дополнительного резистора подключён к общему выводу первого, второго резисторов и выхода источника питающего постоянного напряжения, база второго дополнительного транзистора подключена к общему выводу второго резистора и коллекторов второго и дополнительного первого транзисторов, общий вывод коллектора второго дополнительного транзистора и дополнительного третьего резистора подсоединён к базе первого дополнительного транзистора, свободный вывод третьего дополнительного резистора соединён со свободным выводом первого дополнительного резистора общий вывод двух последних элементов образует относительно «земли» выход логического элемента И, четвёртый дополнительный резистор включён между «землёй» и общим выводом второго дополнительного резистора и эмиттера второго дополнительного транзистора.This is achieved by the fact that in the trigger logic element AND, containing a source of supplying constant voltage, the common (minus) bus of which is grounded, the first resistor, the first terminal of which is connected to the output (positive terminal) of the supply DC voltage, and the second terminal to the base of the first a two-emitter (npn) transistor, the two outputs of the two-emitters of which form two inputs of the AND logic element relative to the "ground", the second resistor, the second (npn) transistor and the third resistor are connected in series with each other, the free terminal of the second resistor is connected to the common terminal of the first resistor and the source output supply constant voltage, the base of the second transistor is connected to the collector of the first transistor and the free terminal of the third resistor is grounded, two transistors and four resistors are introduced, the first additional (npn) transistor and the first additional resistor are connected in series, the collector of the first additional transistor is connected connected to the common terminal of the second resistor and the collector of the second transistor, the second additional resistor, the second additional (pnp) transistor and the third additional resistor are connected in series with each other, the free terminal of the second additional resistor is connected to the common terminal of the first, second resistors and the output of the supply constant voltage source, the base of the second additional transistor is connected to the common terminal of the second resistor and the collectors of the second and additional first transistors, the common terminal of the collector of the second additional transistor and the additional third resistor is connected to the base of the first additional transistor, the free terminal of the third additional resistor is connected to the free terminal of the first additional resistor, the common terminal of the two of the last elements forms the output of the AND logic element relative to the "ground", the fourth additional resistor is connected between the "ground" and the common terminal of the second additional resistor and the emitter and the second additional transistor.
Сущность изобретения поясняется схемой триггерного логического элемента И (фиг. 1) и таблицей истинности (фиг. 2).The essence of the invention is illustrated by a circuit of a trigger logic element AND (Fig. 1) and a truth table (Fig. 2).
В триггерном логическом элементе И (фиг. 1) общая шина (минусовой вывод) источника 1 питающего постоянного напряжения заземлена. Первый вывод резистора 2 подключён к выходу (плюсовой вывод) источника 1. Второй его вывод соединён с базой двухэмиттерного n-p-n транзистора 3, два вывода двух эмиттеров которого образуют относительно «земли» два входа логического элемента Их1 и х2. Последовательно между собой включены n-p-n транзистор 4 и резистор 5. База транзистора 4 подсоединена к коллектору транзистора 3, а свободный вывод резистора 5 заземлён. In the trigger logic element AND (Fig. 1), the common bus (negative terminal) of the
Последовательно включены резистор 6, n-p-n транзистор 7 и резистор 8. Свободный вывод резистора 6 подключён к общему выводу резистора 2 и выхода источника 1. Общий вывод резистора 6 и коллектора транзистора 7 подсоединён к коллектору транзистора 4.Последовательно включены резистор 9, p-n-p транзистор 10 и резистор 11. Свободный вывод резистора 9 подключён к общему выводу резисторов 2, 6 и выхода источника 1. База транзистора 10 подсоединена к общему выводу резистора 6и коллекторов транзисторов 4, 7.
Общий вывод коллектора транзистора 10 и резистора 11 соединён с базой транзистора 7.Свободный вывод резистора 11 подключён к свободному выводу резистора 8 и общий вывод последних двух элементов образует относительно «земли» выход логического элемента И , резистор 12 включён между «землёй» и общим выводом резистора 9 и эмиттера транзистора 10. Часть схемы на фиг. 1 на транзисторах 7, 10 и резисторах 6, 8, 9 и 11 является триггером на транзисторах противоположного типа проводимости. На фиг. 1 также приведён пунктирными линиями резистор RH, который условно отображает внешнюю нагрузку логического элемента.The common terminal of the collector of the
Триггерный логический элемент работает следующим образом. В цифровой электронике используются входные и выходные электрические сигналы низкого и высокого уровней. Низкий уровень - уровень логического нуля соответствует значениям напряжения в районе нуля (близкому к нулю), высокий уровень - уровень логической единицы соответствует значениям напряжения в районе единиц вольт (нередко в районе четырёх вольт). The trigger logic element works as follows. Digital electronics use low and high electrical input and output signals. Low level - the logical zero level corresponds to the voltage values in the region of zero (close to zero), high level - the logical one level corresponds to the voltage values in the region of units of volts (often in the region of four volts).
Работа двухвходового логического элемента И отражается известной таблицей истинности (фиг. 2), где х1 и х2- условное отображение входных сигналов,- условное отображение выходного сигнала и - номер строки по порядку. В соответствии с первой строкой таблицы истинности (фиг.2) имеется высокий уровень напряжения на двух входах х1 и х2 логического элемента. Два базо-эмиттерных p-n перехода и базо-коллекторный переход транзистора 3 находятся в проводящем электрический ток состоянии. В таком состоянии на p-n переходе напряжение имеет сравнительно малое значение. В итоге к базе транзистора 4 приложен высокий уровень напряжения, что вызывает повышенное значение силы электрического коллекторного тока, который замыкается на резистор 6. Напряжение с резистора 6 минусом приложено к p-n-p транзистору 10 и поддерживает его в проводящем электрический ток состоянии с учетом напряжения на резисторе 9 за счет электрического тока через резисторы 9 и 12. На резисторе 11 коллекторный ток транзистора 10 создает напряжение, которое плюсом приложено к базе n-p-n транзистора 7 и поддерживает его в проводящем электрический ток состоянии. Электрические токи транзисторов 7 и 10 замыкаются на внешнюю нагрузку и создают на ней высокий уровень напряжения – уровень логической единицы.The operation of a two-input logical element And is reflected by the well-known truth table (Fig. 2), where x 1 and x 2 are a conditional display of input signals, - conditional display of the output signal and - line number in order. In accordance with the first row of the truth table (figure 2) there is a high voltage level at two inputs x 1 and x 2 of the logic element. Two base-emitter pn junction and base-collector junction of
В соответствии с четвертой строкой таблицы истинности (фиг.2) на обоих входах логического элемента х1 и х2низкий уровень напряжения. Через три открытые p-n переходы транзистора 3 низкий уровень напряжения обеспечивается на базе транзистора 4. Это положение сохранятся и при второй, третьей строке таблицы истинности, так как на одном из двух базо-эмиттерных переходов здесь имеется низкий уровень напряжения. В итоге сила коллекторного электрического тока транзистора 4 настолько мала, что не оказывает заметного влияния на последующую схему. Электрический ток через резисторы 9 и 12 создает на резисторе 9падение напряжения, плюсом приложенное через резистор 6 к базе p-n-p транзистора 10, а минусом к его эмиттеру. Значение этого напряжения можно получить достаточным для перевода транзистора 10 в непроводящий электрический ток состояние. Тогда напряжение на резисторе 11 переводит транзистор 7 тоже в непроводящий электрический ток состояние. В итоге сила электрических токов транзисторов 7 и 10 в районе нуля обеспечивает на внешней нагрузке напряжение уровня логического нуля.In accordance with the fourth line of the truth table (Fig. 2) at both inputs of the logic element x 1 and x 2, a low voltage level. Through three open pn junctions of
Таким образом, в триггерном логическом элементе И сила электрического тока внешней нагрузки обеспечивается силой электрических токов двух транзисторов 7 и 10, что повышает нагрузочную способность этого логического элемента. В прототипе электрический ток нагрузки формирует только один транзистор.Thus, in the trigger logic element AND, the electric current of the external load is provided by the strength of the electric currents of the two
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019136744A RU2728954C1 (en) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | Trigger logic element and |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019136744A RU2728954C1 (en) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | Trigger logic element and |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2728954C1 true RU2728954C1 (en) | 2020-08-03 |
Family
ID=72085348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019136744A RU2728954C1 (en) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | Trigger logic element and |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2728954C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760464C1 (en) * | 2021-04-28 | 2021-11-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» | Trigger logic element and-not |
RU2785277C1 (en) * | 2022-07-26 | 2022-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Trigger gate and/or |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1596452A1 (en) * | 1988-08-10 | 1990-09-30 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Multiple-input logic element |
US6429492B1 (en) * | 1999-06-23 | 2002-08-06 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration, Inc. | Low-power CMOS device and logic gates/circuits therewith |
-
2019
- 2019-11-15 RU RU2019136744A patent/RU2728954C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1596452A1 (en) * | 1988-08-10 | 1990-09-30 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Multiple-input logic element |
US6429492B1 (en) * | 1999-06-23 | 2002-08-06 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration, Inc. | Low-power CMOS device and logic gates/circuits therewith |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Л.М. ГОЛЬДЕНБЕРГ, Импульсные устройства, Москва, Радио и Связь, 1981, стр. 52, рис. 2.27. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760464C1 (en) * | 2021-04-28 | 2021-11-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» | Trigger logic element and-not |
RU2802370C1 (en) * | 2022-06-29 | 2023-08-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" | Trigger logic element and |
RU2785277C1 (en) * | 2022-07-26 | 2022-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Trigger gate and/or |
RU2807036C1 (en) * | 2023-04-18 | 2023-11-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Trigger logic element and with field-effect transistors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2726853C1 (en) | Trigger logic element or/nor | |
US2964653A (en) | Diode-transistor switching circuits | |
RU2715178C1 (en) | Trigger logic element on field-effect transistors | |
RU2710962C1 (en) | Trigger logic element or | |
RU2728954C1 (en) | Trigger logic element and | |
RU2710937C1 (en) | Triggering logic element nor | |
US2927733A (en) | Gating circuits | |
US3473047A (en) | High speed digital logic circuit having non-saturating output transistor | |
WO1993017500A1 (en) | Differential ecl circuit | |
RU2700195C1 (en) | Trigger adder modulo two | |
RU2689198C1 (en) | Triggering asynchronous d-trigger | |
RU2693297C1 (en) | Triggered asynchronous rs flip-flop | |
US3424928A (en) | Clocked r-s flip-flop | |
US3524999A (en) | Radiation hardened transistor circuit | |
RU2727613C1 (en) | Triggering and/nand logic element | |
US4536665A (en) | Circuit for converting two balanced ECL level signals into an inverted TTL level signal | |
US3573489A (en) | High speed current-mode logic gate | |
US3050641A (en) | Logic circuit having speed enhancement coupling | |
GB765326A (en) | Electrical binary adder circuit | |
US3135875A (en) | Ring counter employing four-layer diodes and scaling resistors to effect counting | |
RU2721386C1 (en) | Trigger two-stage rs flip-flop | |
RU2710845C1 (en) | Trigger logic element not | |
RU2802370C1 (en) | Trigger logic element and | |
RU2760464C1 (en) | Trigger logic element and-not | |
US4446385A (en) | Voltage comparator with a wide common mode input voltage range |