RU2767176C1 - Trigger logic element nor - Google Patents
Trigger logic element nor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767176C1 RU2767176C1 RU2021119022A RU2021119022A RU2767176C1 RU 2767176 C1 RU2767176 C1 RU 2767176C1 RU 2021119022 A RU2021119022 A RU 2021119022A RU 2021119022 A RU2021119022 A RU 2021119022A RU 2767176 C1 RU2767176 C1 RU 2767176C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- transistors
- transistor
- output
- logic element
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H03K19/01—Modifications for accelerating switching
- H03K19/013—Modifications for accelerating switching in bipolar transistor 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
- H03K19/082—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
- H03K19/086—Emitter coupled logic
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. In particular, it can be used in computer technology blocks built on logical elements.
Известен двухвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ [1 Шило В.Л. Л.М. Популярные цифровые микросхемы. - М.: Радио и связь, 1987, стр. 38, рис. 1.21, в], содержащий шесть транзисторов, пять резисторов, один диод и источник питающего напряжения.Known two-input logic element OR-NOT [1 Shilo V.L. L.M. Popular digital circuits. - M.: Radio and communication, 1987, p. 38, fig. 1.21, in], containing six transistors, five resistors, one diode and a supply voltage source.
Недостаток его заключается в том, что у него малая нагрузочная способность. Электрический ток только одного из имеющихся транзисторов формирует электрический ток внешней нагрузки. Если бы удалось увеличить число транзистор, формирующих ток нагрузки из общего числа имеющихся транзисторов, то это привело бы к увеличению максимальной силы электрического тока внешней нагрузки логического элемента и в результате к повышению нагрузочной способности.Its disadvantage is that it has a low load capacity. The electric current of only one of the available transistors forms the electric current of the external load. If it were possible to increase the number of transistors that form the load current from the total number of available transistors, then this would lead to an increase in the maximum electric current of the external load of the logic element and, as a result, to an increase in the load capacity.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа логический элемент ИЛИ/ИЛИ-НЕ [2 Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. - М.: Радио и связь, 1985, стр. 342, рис. 14.23], содержащий шесть транзисторов, пять резисторов и два источника постоянного напряжения.The closest in technical essence and the achieved result is the logical element OR/OR-NOT chosen as a prototype [2 Manaev E.I. Fundamentals of radio electronics. - M .: Radio and communication, 1985, p. 342, fig. 14.23], containing six transistors, five resistors and two constant voltage sources.
Недостаток его заключается в малой нагрузочной способности. Электрический ток только одного из шести транзисторов формирует ток внешней нагрузки. Если бы удалось увеличить число транзисторов, формирующих электрический ток внешней нагрузки, то это бы привело к увеличению максимальной силы электрического тока нагрузки логического элемента и в результате к повышению нагрузочной способности. Приведенный логический элемент относится к ЭСЛ-элементам (ЭСЛ-эмиттерно-связанная логика).Its disadvantage lies in the low load capacity. The electric current of only one of the six transistors generates an external load current. If it were 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 strength of the electric load current of the logic element and, as a result, to an increase in the load capacity. The given logical element refers to ESL elements (ESL-emitter-coupled logic).
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении нагрузочной способности триггерного логического элемента ИЛИ-НЕ.The problem to be solved by the invention is to increase the load capacity of the trigger logic element OR-NOT.
Это достигается тем, что в триггерный логический элемент ИЛИ-НЕ, содержащем содержащий источник питающего постоянного напряжения, минусовой вывод которого соединен с общей шиной и заземлен, параллельно включенные первый и второй n-p-n транзисторы, выводы баз которых образуют относительно «земли» два входа логического элемента, первый резистор, включенный между выходом питающего источника (его плюсовой вывод) и общим выводом коллекторов первого и второго транзисторов, второй резистор, включенный между «землей» и общим выводом эмиттеров этих же (первого и второго) двух транзисторов, последовательно включенные третий резистор и третий тоже n-p-n транзистор, свободный вывод третьего резистора подсоединен к общему выводу первого резистора и выхода питающего источника, эмиттер третьего транзистора подключен к общему выводу второго резистора, эмиттеров первого и второго транзисторов, к базе третьего транзистора подсоединен выход (плюсовой вывод) источника опорного напряжения (маломощный источник постоянного напряжения повышенной стабильности), минусовой вывод этого источника заземлен, последовательно между собой включенные четвертый n-p-n транзистор и четвертый резистор, подсоединенный к эмиттеру четвертого транзистора, также имеется пятый резистор, введен p-n-p дополнительный транзистор, эмиттер которого подсоединен к общему выводу первого резистора, коллекторов первого и второго транзисторов, база дополнительного транзистора подключена к общему выводу третьего резистора, коллекторов третьего и четвертого транзисторов, коллектор дополнительного транзистора подсоединен и к базе четвертого транзистора, и к одному из двух выводов пятого резистора, свободный вывод этого пятого резистора соединен со свободным выводом четвертого резистора и их общий вывод образует относительно «земли» выход логического элемента.This is achieved by the fact that in the OR-NOT trigger logic element, which contains a source of DC supply voltage, the negative output of which is connected to a common bus and grounded, the first and second npn transistors are connected in parallel, the base outputs of which form two inputs of the logic element relative to the "ground" , the first resistor connected between the output of the supply source (its positive terminal) and the common output of the collectors of the first and second transistors, the second resistor connected between the "ground" and the common output of the emitters of the same (first and second) two transistors, the third resistor connected in series and the third is also an npn transistor, the free terminal of the third resistor is connected to the common terminal of the first resistor and the output of the supply source, the emitter of the third transistor is connected to the common terminal of the second resistor, the emitters of the first and second transistors, the output (positive terminal) of the reference voltage source is connected to the base of the third transistor ( low power source DC voltage of increased stability), the negative output of this source is grounded, the fourth npn transistor and the fourth resistor are connected in series with each other, connected to the emitter of the fourth transistor, there is also a fifth resistor, an additional pnp transistor is introduced, the emitter of which is connected to the common output of the first resistor, the collectors of the first and the second transistor, the base of the additional transistor is connected to the common terminal of the third resistor, the collectors of the third and fourth transistors, the collector of the additional transistor is connected both to the base of the fourth transistor and to one of the two terminals of the fifth resistor, the free terminal of this fifth resistor is connected to the free terminal of the fourth resistor and their common output forms with respect to the "ground" the output of the logic element.
В триггерном логическом элементе ИЛИ-НЕ общая шина (минусовой вывод) источника 1 питающего постоянного напряжения заземлена. Параллельно включены два n-p-n транзистора 2 и 3, выводы баз которых образуют относительно «земли» два входа х1 и х2 логического элемента. Первый резистор 4 включен между выходом питающего источника 1 (его плюсовой вывод) и общим выводом коллекторов транзисторов 2, 3, а второй резистор 5-между «землей» и общим выводом эмиттеров этих двух транзисторов 2, 3. Последовательно включены резистор 6 и n-p-n транзистор 7. Свободный вывод резистора 6 подсоединен к общему выводу резистора 4 и выхода питающего источника 1. Эмиттер транзистора 7 подключен к общему выводу резистора 5 и эмиттеров транзисторов 2, 3. С базой транзистора 7 соединен выход (плюсовой вывод) источника 8 опорного напряжения (маломощный источник постоянного напряжения повышенной стабильности), минусовой вывод этого источника заземлен.In the trigger logic element OR-NOT, the common bus (negative output) of the
Последовательно между собой включены n-p-n транзистор 9 и резистор 10. Коллектор транзистора 9 подсоединен к общему выводу резистора 6 и коллектора транзистора 7. Свободный вывод резистора 10 соединен с выходом относительно «земли» логического элемента. Последовательно включены p-n-p транзистор 11 и резистор 12. Эмиттер транзистора 11 подсоединен к общему выводу резистора 4 и коллекторов транзисторов 2, 3. База транзистора 11 подключена к общему выводу резистора 6 и коллекторов транзисторов 7 и 9. Коллектор транзистора 11 соединен и с базой транзистора 9, и с одним из выводов резистора 12. Другой вывод резистора 12 подключен к общему выводу резистора 10 и выхода логического элемента .
На фиг. 1 часть схемы на транзисторах 9 и 11 является триггером на транзисторах противоположного типа проводимости, а часть схемы на транзисторах 2, 3 и 7 представляет собой ЭСЛ-элемент (точнее переключатель тока). Резисторы 4 и 6 входят и в состав переключателя тока, и в состав триггера на транзисторах противоположного типа проводимости. На фиг. 1 также приведен пунктирными линиями резистор Rн, условно отображающий внешнюю нагрузку логического элемента.In FIG. 1 part of the circuit on
Триггерный логический элемент ИЛИ-НЕ 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 или ближе к нулю, высокий уровень - уровень логической единицы соответствует значениям напряжения в районе единиц вольт (нередко в районе четырех вольт).Trigger logic element OR-NOT works as follows. Digital electronics uses low and high level electrical input and output signals. Low level - the level of logical zero corresponds to voltage values in the region of zero or closer to zero, high level - the level of logical one corresponds to voltage values in the region of units of volts (often in the region of four volts).
Триггер на транзисторах 9, 11 противоположного типа проводимости имеет два состояния равновесия. В первом (условно) состоянии оба транзистора закрыты и не проводят электрический ток. Тогда в том числе на резисторах 6 и 12 нулевые значения напряжения. Они прикладываются к базам транзисторов 9, 11 меньше пороговых напряжений этих транзисторов по абсолютной величине и в итоге поддерживают эти транзисторы в закрытом состоянии. Во втором (условно) состоянии транзисторы 9 и 11 открыты, их электрические токи создают напряжения в том числе на резисторах 6 и 12 по абсолютной величине и по значениям больше пороговых напряжений транзисторов и поддерживают транзисторы 9, 11 в открытом состоянии. Триггер на транзисторах противоположного типа проводимости, как и другие распространенные триггеры, переходит из первого состояния во второе и наоборот, когда управляющие входные напряжения по своим значениям превышают значения напряжений соответствующих порогов срабатывания триггера.The trigger on
Работа логического элемента ИЛИ-НЕ отражается таблицей истинности (фиг. 2), где х1 и х2 - условное отображение входных сигналов, - условное отображение сигнала на выходе логического элемента и N - номер строки по порядку. В соответствии с первой строкой таблицы истинности на оба входа х1 и х2 логического элемента поступают напряжения уровня логического нуля и в худшем случае состояние транзисторов 2 и 3 в районе их пороговых напряжений. Тогда значение силы электрического тока через резистор 4 весьма мало и соответственно малым является падение напряжения на этом резисторе. Плюсом оно через резистор 6 приложено к базе p-n-p транзистора 11, а минусом - к эмиттеру этого транзистора, поэтому оно не может перевести триггер на транзисторах 9, 11 во второе состояние, а с учетом его малого значения по существу не влияет на состояние триггера. За счет соответствующего значения напряжения источника 8 опорного напряжения обеспечивается требующееся напряжение на резисторе 6 для поддержания транзистора 11 в открытом состоянии, а триггера на транзисторах 9, 11 - во втором состоянии. Напряжение на резисторе 6 минусом приложено к базе p-n-p транзистора 11, а плюсом через резистор 4 к его эмиттеру. За счет электрического тока транзисторов 9, 11 триггера на транзисторах противоположного типа проводимости на выходе логического элемента и на условной нагрузке Rн имеется высокий уровень напряжения - уровень логической единицы.The operation of the logical element OR-NOT is reflected by the truth table (Fig. 2), where x 1 and x 2 - conditional display of input signals, - conditional display of the signal at the output of the logic element and N - line number in order. In accordance with the first line of the truth table, both inputs x 1 and x 2 of the logic element receive voltages of the logic zero level and, in the worst case, the state of
В соответствии с 2-4 строками таблицы истинности (фиг. 2) на один из двух входов логического элемента или на оба его входа х1 и х2 подается напряжение уровня логической единицы и сила электрического тока через резисторы 4 и 5 имеет повышенное значение. Напряжение на резисторе 5 должно обеспечить такую разность выходного напряжения источника 8 опорного напряжения и напряжения на резисторе 5 (по существу это напряжение между базой и эмиттером транзистора 7), чтобы состояние транзистора 7 было в районе порогового напряжения или близкое к этому состоянию. Тогда сила коллекторного тока транзистора 7 имеет малое значение. Напряжение с резистора 6 минусом, как и ранее, приложено к базе транзистора 11, но оно тоже имеет малое значение меньше порогового напряжения срабатывания триггера на транзисторах противоположного типа проводимости по абсолютной величине и не может перевести этот триггер во второе состояние. Дополнительно к приведенному первое состояние триггера поддерживает напряжение с резистора 4, оно плюсом через резистор 6 приложено к базе p-n-p транзистора 11 и может иметь и имеет достаточное для этого значение напряжения. Отсутствие электрических токов транзисторов 9, 11 триггера на транзисторах противоположного типа проводимости в первом его состоянии обеспечивает на нагрузке Rн и на выходе логического элемента напряжение уровня логического нуля.In accordance with 2-4 lines of the truth table (Fig. 2) to one of the two inputs of the logic element or to both of its inputs xone them2 the logic-one level voltage is applied and the electric current through
Таким образом, в триггерном логическом элементе ИЛИ-НЕ сила электрического тока внешней нагрузки равна сумме силы токов двухThus, in the trigger logic element OR-NOT, the strength of the electric current of the external load is equal to the sum of the strength of the currents of the two
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021119022A RU2767176C1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Trigger logic element nor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021119022A RU2767176C1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Trigger logic element nor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2767176C1 true RU2767176C1 (en) | 2022-03-16 |
Family
ID=80736877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021119022A RU2767176C1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Trigger logic element nor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2767176C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2805495C2 (en) * | 2022-03-17 | 2023-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Trigger logic element or/or-not |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0423940A2 (en) * | 1989-09-18 | 1991-04-24 | Fujitsu Limited | A logic circuit |
US5111077A (en) * | 1990-06-19 | 1992-05-05 | Intel Corporation | BiCMOS noninverting buffer and logic gates |
US6492840B1 (en) * | 1998-07-13 | 2002-12-10 | Texas Instruments Incorporated | Current mode logic gates for low-voltage high-speed applications |
RU2211528C2 (en) * | 2001-05-08 | 2003-08-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Flip-flop device |
RU2689198C1 (en) * | 2018-10-09 | 2019-05-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Triggering asynchronous d-trigger |
RU2693297C1 (en) * | 2018-10-09 | 2019-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Triggered asynchronous rs flip-flop |
RU2710962C1 (en) * | 2019-06-27 | 2020-01-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Trigger logic element or |
RU2710937C1 (en) * | 2018-10-09 | 2020-01-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Triggering logic element nor |
RU2726853C1 (en) * | 2020-02-03 | 2020-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Trigger logic element or/nor |
-
2021
- 2021-06-30 RU RU2021119022A patent/RU2767176C1/en active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0423940A2 (en) * | 1989-09-18 | 1991-04-24 | Fujitsu Limited | A logic circuit |
US5111077A (en) * | 1990-06-19 | 1992-05-05 | Intel Corporation | BiCMOS noninverting buffer and logic gates |
US6492840B1 (en) * | 1998-07-13 | 2002-12-10 | Texas Instruments Incorporated | Current mode logic gates for low-voltage high-speed applications |
RU2211528C2 (en) * | 2001-05-08 | 2003-08-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Flip-flop device |
RU2689198C1 (en) * | 2018-10-09 | 2019-05-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Triggering asynchronous d-trigger |
RU2693297C1 (en) * | 2018-10-09 | 2019-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Triggered asynchronous rs flip-flop |
RU2710937C1 (en) * | 2018-10-09 | 2020-01-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Triggering logic element nor |
RU2710962C1 (en) * | 2019-06-27 | 2020-01-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Trigger logic element or |
RU2726853C1 (en) * | 2020-02-03 | 2020-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Trigger logic element or/nor |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МАНАЕВ Е.И., "Основы радиоэлектроники", Москва, Радио и связь, 1985, стр. 342, рис. 14.23. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2805495C2 (en) * | 2022-03-17 | 2023-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Trigger logic element or/or-not |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2726853C1 (en) | Trigger logic element or/nor | |
RU2710950C1 (en) | Trigger logic element or on field-effect transistors | |
US2964653A (en) | Diode-transistor switching circuits | |
RU2715178C1 (en) | Trigger logic element on field-effect transistors | |
RU2710962C1 (en) | Trigger logic element or | |
RU2704748C1 (en) | Flip-flop logic element not on field-effect transistors | |
RU2710937C1 (en) | Triggering logic element nor | |
RU2693297C1 (en) | Triggered asynchronous rs flip-flop | |
RU2767176C1 (en) | Trigger logic element nor | |
RU2727613C1 (en) | Triggering and/nand logic element | |
RU2728954C1 (en) | Trigger logic element and | |
RU2689198C1 (en) | Triggering asynchronous d-trigger | |
RU2700195C1 (en) | Trigger adder modulo two | |
RU2710845C1 (en) | Trigger logic element not | |
RU2797567C1 (en) | Trigger logic element or | |
RU2805495C2 (en) | Trigger logic element or/or-not | |
RU2760464C1 (en) | Trigger logic element and-not | |
RU2767177C1 (en) | Trigger logic element or/nor | |
RU2789166C1 (en) | And/and-not trigger logic element | |
RU2771668C1 (en) | Trigger asynchronous d trigger | |
RU2792973C1 (en) | Trigger logic element and-not/or-not | |
RU2760206C1 (en) | Trigger logic element is not/or/and/or-not/and-not | |
RU2802370C1 (en) | Trigger logic element and | |
RU2745398C1 (en) | Trigger logic gate and/or | |
RU2785277C1 (en) | Trigger gate and/or |