SU1095408A1

SU1095408A1 - Logic elment

Info

Publication number: SU1095408A1
Application number: SU823471035A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Алюшин
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт
Priority date: 1982-07-16
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1984-05-30

Abstract

1. ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий первый транзистор первого типа проводимости, эмиттер и база которого подключены соответственно к первой и второй шинам питани , коллектор и база - соответственно к базе и коллектору второго транзистора втогл рого типа проводимости, эмиттер которого подключен к базе третьего транзистора второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине,а коллекторы - к выходам устройства , отличающийс тем, что, с целью увеличени помехоустойчивости , уменьшени потребл емой мощности, увеличени диапазона изменени тока питани и упрощени технологии производства, в него введен источник тока, который подключен к базе третьего транзистора, а база второго транзистора соединена с входом устройства. 2. Логический элемент по п.1, отличающийс тем, что, с целью увеличени надежности, источник тока выполнен управл ющим.1. LOGICAL ELEMENT containing the first transistor of the first conductivity type, the emitter and base of which are connected respectively to the first and second power lines, the collector and the base respectively to the base and the collector of the second transistor of the second type of conductivity, the emitter of which is connected to the base of the third transistor of the second type conductivity, the emitter of which is connected to the common bus, and the collectors - to the outputs of the device, characterized in that, in order to increase noise immunity, decrease power consumption, increase pazona varying supply of current and to simplify the production technology, it is entered into the current source, which is connected to the base of the third transistor, a second transistor base coupled to the input device. 2. A logical element according to claim 1, characterized in that, in order to increase reliability, the current source is made control.

Description

-0 7 08 -0 7 08

Уг Ug

«Pwe/ Изобретение относитс к импульсной технике, а именно к интегральны элементам с ижекционным питанием, с линейнь ми схемами, и может быть использовано в БИС. Известен логический элемент.на транзисторах разного типа проводимости с параллельно включенными кол лекторными переходамиГ 3, Недостатком известного логическо го элемента вл етс низка помехоустойчивость и сложность изготовлени на одном кристалле с линейными элементами. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс ло гический элемент, содержащий первьм транзистор первого типа проводимости , эмиттер и база которого соедине ны соответственно с первой и второй шинами питани , коллектор и база соответственно к базе и коллектору второго транзистора второго типа проводимости, первый и второй эмиттеры второго транзистора подключены соответственно к базе третьего транзистора второго типа проводимости и к входной шине, эмиттер третьего транзистора соединен с общей шиной , а его коллектор соединен с выхо дом устройства 21. Недостатками известного логического элемента вл ютс мала помехоустойчивость , обусловленна малым значением величины напр жени логической единицы и малой величиной /ijдл третьего транзистора; больша потребл ема мощность, обусловленна тем, что второй транзистор всегда находитс во включенном состо нии; малый диапазон тока питани , определ емый условием (bj/N 1 , где N - количество выходов третье го транзистора; сложна технологи так как при реализации цифровых элементов на одном кристалле с линейными элементами необходимо обеспечить значение р j; (2-3)N , что сложно выполнить , особенно дл высоковольтных устройств. Цель изобретени - увеличение помехоустойчивости , уменьшение потребл емой мощности, увеличение диапазона изменени тока питани и упрощение технологии производства, а так же увеличение надежности. Поставленна цель достигаетс тем, что в логический элемент, содер жащий иервьм транзистор первого ти4082 и база па проводимости, эмиттер которого подключены соответственно к первой и второй шинам питани , коллектор и база - соответственно к базе и коллектору второго транзистора второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к базе третьего транзистора второго типа проводимости , эмиттер которого подключен к общей шине, а коллекторы - к выходам устройства, введен источник тока , который подключен к базе третьего транзистора, а база второго транзистора соединена с входом устройства. Источник тока вьтолнен управл ющим . На фиг.1 показана принципиальна схема логического элемента; на фиг.2 - то же, источник тока выполнен управл ющимJ на фиг.З - пример фрагмента топологии логического элемента. Логический элемент содержит (фиг.1) первый транзистор 1 первого типа проводимости, эмиттер и база которого подключены к первой и второй шинам питани 2 и 3, коллектор и база - соответственно к базе и коллектору второго транзистора 4 второго типа проводимости, эмиттер которого соединен с базой третьего транзистора 5 второго типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллекторы - к выходам 6, 7, 8 и 9 устройства, источник 10 тока подключен к базе третьего транзистора 5, а база второго транзистора 4 соединена с входом 11 устройства. Логический элемент работает следующим образом (фиг.1). Первый транзистор 1 вл етс источником тока 3 . В зависимости от сигнала на входе 11 устройства ток З затекает либо в базу второго транзистора 4 (на вход 11 устройства подаетс сигнал, соответствующий логической единице), либо в коллектор предыдущего логического элемента (на вход 11 устройства подаетс логический ноль). При низком потенциале на входе 11 устройства второй и третий транзисторы 4 и 5 закрыты, коллекторы третьего транзистора 5 не могут ответвить базовые токи последующих логических элементов , поэтому на базах их входных транзисторов будет высокий потенциал, соответствую1ций ло1ической единице. При высоком потенциале на входе 11 устройства второй транзистор 4 открываетс и задает в базу третьего транзистора 5 ток величиной"Pwe / The invention relates to a pulse technique, namely to integral elements with injection power, with linear circuits, and can be used in an LSI. The logical element is known. On transistors of different types of conductivity with parallel-connected collector transitions G3. A disadvantage of the known logic element is the low noise immunity and manufacturing complexity on a single chip with linear elements. Closest to the proposed technical entity is a logical element containing the first transistor of the first conductivity type, the emitter and base of which are connected respectively to the first and second power lines, the collector and the base respectively to the base and the collector of the second transistor of the second conductivity type, the first and The second emitters of the second transistor are connected respectively to the base of the third transistor of the second type of conductivity and to the input bus, the emitter of the third transistor is connected to the common bus, and its collector op connected to the output of the device 21. The disadvantages of the known logic element are low noise immunity, due to the small value of the voltage of the logical unit and the small value of the third transistor; large power consumption due to the fact that the second transistor is always in the on state; a small range of supply current, determined by the condition (bj / N 1, where N is the number of outputs of the third transistor; difficult technology because when implementing digital elements on a single chip with linear elements, it is necessary to ensure the value of p j; (2-3) N, which is difficult to accomplish, especially for high-voltage devices. The purpose of the invention is to increase noise immunity, decrease power consumption, increase the range of variation of the supply current and simplify the production technology, as well as increase reliability. by the fact that the logical element containing the first TI4082 transistor and the conduction base, the emitter of which is connected to the first and second power lines, the collector and the base, respectively, to the base and collector of the second transistor of the second conductivity type, the emitter of which is connected to the base The third transistor of the second conductivity type, the emitter of which is connected to the common bus, and the collectors - to the outputs of the device, is introduced a current source that is connected to the base of the third transistor, and the base of the second transistor is connected Nena to the input device. The current source is control. Figure 1 shows a circuit diagram of a logic element; 2 is the same; the current source is made by the controller; FIG. 3 is an example of a fragment of the topology of a logic element. The logic element contains (FIG. 1) the first transistor 1 of the first conductivity type, the emitter and base of which are connected to the first and second power lines 2 and 3, the collector and the base respectively to the base and the collector of the second transistor 4 of the second conductivity type, the emitter of which is connected to the base of the third transistor 5 of the second conductivity type, the emitter of which is connected to the common bus, and the collectors to the outputs 6, 7, 8 and 9 of the device, the current source 10 is connected to the base of the third transistor 5, and the base of the second transistor 4 is connected to the input 11 of the device. The logical element works as follows (figure 1). The first transistor 1 is a current source 3. Depending on the signal at input 11 of the device, current Z flows either into the base of the second transistor 4 (a signal corresponding to a logical unit is supplied to input 11 of the device) or to the collector of the previous logic element (a logical zero is fed to input 11 of the device). At low potential at the input 11 of the device, the second and third transistors 4 and 5 are closed, the collectors of the third transistor 5 cannot branch off the base currents of the subsequent logic elements, therefore there will be a high potential at the bases of their input transistors corresponding to the logical unit. At high potential at the device input 11, the second transistor 4 opens and sets the current in the base of the third transistor 5

где - величина источника 10 тока Если же источник 10 тока вл етс управл ющим (фиг.З), ToOjj jp . Таким образом, низкий потенциал на входе логического элемента соответствует высокому потенциалу на выходе (в цепочке логических элементов ), и наоборот, т.е. предлагаемый логический элемент осуществл ет инверсию логического сигнала. Учитыва , что каждый логический элемент может иметь /W выходов, а к входу каждого логического элемента можно подключить несколько выходов от других логических элементов, можно показать, что он выполн ет логическую функцию А (И-НЕ) . На предлагаемом логическом элементе можно реализовать и функцию М (ИЛИ-НЕ) объедин несколько коллекторов от разных логических элементов вместе.where is the magnitude of the current source 10. If the current source 10 is control (Fig. 3), ToOjj jp. Thus, a low potential at the input of a logic element corresponds to a high potential at the output (in a chain of logic elements), and vice versa, i.e. The logic element proposed inverts the logic signal. Taking into account that each logical element can have / W outputs, and several outputs from other logical elements can be connected to the input of each logical element, it can be shown that it performs the logical function A (IS-NOT). On the proposed logical element, it is possible to implement the function M (OR-NOT) combining several collectors from different logical elements together.

Логический элемент (фиг.2) позвол ет повысить надежность устройств построенных на его основе. Логический элемент нормально функционирует при обрыве одной из двух управл ющих шин, замыкании коллекторного перехода второго транзистора 4 и разрыве его коллекторного перехода.The logical element (figure 2) allows to increase the reliability of devices built on its basis. The logic element normally functions when one of the two control lines is broken, the collector junction of the second transistor 4 is closed and its collector junction is broken.

Технико-экономический эффект в за вленном устройстве заключаетс в увеличении помехоустойчивости, уменьшение потребл емой мощности, увеличении диапазона изменени тока питани , упрощение технологии производства и увеличении надежности.The technical and economic effect in the claimed device is to increase noise immunity, decrease power consumption, increase the range of variation of the supply current, simplify the production technology and increase reliability.

Фиг. 2FIG. 2

Claims

1. A LOGIC ELEMENT containing a first transistor of the first type of conductivity, the emitter and base of which are connected respectively to the first and second power buses, the collector and base, respectively, of the base and collector of the second transistor of the second type of conductivity, the emitter of which is connected to the base of the third transistor of the second type conductivity, the emitter of which is connected to a common bus, and the collectors to the outputs of the device, characterized in that, in order to increase noise immunity, reduce power consumption, increase the range from changing the supply current and simplifying the production technology, a current source is introduced into it, which is connected to the base of the third transistor, and the base of the second transistor is connected to the input of the device.

2. The logic element according to claim 1, characterized in that, in order to increase reliability, the current source is made control.

Figure 1>