SU1097162A1 - M-digit inverter - Google Patents

M-digit inverter Download PDF

Info

Publication number
SU1097162A1
SU1097162A1 SU823526546A SU3526546A SU1097162A1 SU 1097162 A1 SU1097162 A1 SU 1097162A1 SU 823526546 A SU823526546 A SU 823526546A SU 3526546 A SU3526546 A SU 3526546A SU 1097162 A1 SU1097162 A1 SU 1097162A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
resistor
output
additional
inverter
cmos
Prior art date
Application number
SU823526546A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.В. Басалаев
А.Б. Кметь
В.И. Медведев
Д.С. Сержанович
Original Assignee
Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко
Организация П/Я Р-6007
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 Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко, Организация П/Я Р-6007 filed Critical Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко
Priority to SU823526546A priority Critical patent/SU1097162A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1097162A1 publication Critical patent/SU1097162A1/en

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

т-ЗНАЧНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий два резистора и два КМОП-транзистора , затворы которых подключены к входу инвертора истоки и подложки к соответствующим шинам питани , а стоки соответственно подключены у КМОП-транзистора с каналом р-типа к первому выводу первого резистора и у КМОП-транзистора с каналом п-типа к первому вьтоду второго резистора, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены два до . полнительных КМОП-транзистора, затворы которых подключены к входу инвертора , и третий резистор, первый вывод которого подключен к второму вьгооду первого резистора, к истоку S и подложке дополнительного КМОПтранзистора с каналом р-типа, а вто рой вывод - к второму вьшоду второго резистора, истоку и подложке дополнительного КМОП-транзистора с каналом п-типа, стоки дополнительных КМОП-транзисторов подключены к выходу инвертора. О) сthe t-VALUE INVERTER contains two resistors and two CMOS transistors, the gates of which are connected to the input of the source inverter and the substrate to the corresponding power lines, and the drains are respectively connected at the p-type CMOS transistor to the first output of the first resistor and CMOS- transistors with an n-type channel to the first one of the second resistor, characterized in that, in order to extend the functionality, two are introduced into it. additional CMOS transistors, the gates of which are connected to the input of the inverter, and the third resistor, the first output of which is connected to the second end of the first resistor, to the source S and the substrate of the additional CMOStransistor with the p-type channel, and the second output to the second end of the second resistor, the source and the substrate of an additional CMOS transistor with an n-type channel, the drains of additional CMOS transistors are connected to the output of the inverter. O) with

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и микроэлектроники и может быть использовано дл  построени  многозначных устройств на МОП-транзисторах.The invention relates to the field of computer technology and microelectronics and can be used to build multi-valued devices on MOS transistors.

Известны многозначные инверторы на КМОП-транзисторах, содержащие базовые декодеры, двузначные инверторы и кодер соответствующей значности, например трехзначный инвертор, состо щий из двух базовых декодеров, двух двузначных инверторов и трехзначного кодера .Multivalued CMOS transistors are known, containing basic decoders, two-digit inverters and a coder of corresponding significance, for example, a three-digit inverter consisting of two basic decoders, two two-digit inverters and a three-digit coder.

Недостатком известных устройств  вл етс  их сложность.A disadvantage of the known devices is their complexity.

Известен также трехзначный инвертор , содержащий два резистора и два .КМОП-транзистора, -затворы которых подключены к входу устройства, истоки и подложки - к соответствующим шинам питани ,, а стоки соответственно подключены у МОП-транзистора с каналом р-типа к первому выводу первого резистора и у МОП-транзистора с каналом п-типа к первому выводу второго резистора, а вторые выводы резисторов подключены к выходу устройства.A three-digit inverter is also known. It contains two resistors and two. CMOS transistors, - the gates are connected to the input of the device, the sources and the substrates are connected to the corresponding power lines, and the drains are connected to the first output of the first M-transistor. the resistor and the MOSFET with an n-type channel to the first terminal of the second resistor, and the second terminals of the resistors are connected to the output of the device.

Недйстатком этого инвертора  вл ютс  узкие функциональные возможноети , обусловленные его низкой значностью , ограничивающей эффект от его применени .The underside of this inverter are narrow functional networks, due to its low value, which limits the effect of its use.

Целью, изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства.The purpose of the invention is to expand the functionality of the device.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в т-значный инвертор на КМОП-транзисторах , содержащий два резистора и два КМОП-транзистора, затворы которых подключены к входу устройства, истоки и подложки - к соответствующим шинам питани , а стоки подключены соответственно у КМОП-транзистора с каналом р-типа к первому выводу первого резистора и у КМОП-транзистора с каналом п-типа к первому выводу второго резистора, введены два дополнительных КМОП-транзистора, затворы которых подключены к входу устройства, и третий резистор, первый вывод которого подключен к второму вьшоду первого резистора, к истоку и подложке дополнительного КМОПтранзистора с каналом р-типа, а второй вывод подключен к второму выводу второго резистора, истоку и подложке дополнительного КМОП-транзистора с каналом п-типа,. стоки дополнительных КМОП-транзисторов подключены к выходу устройства.This goal is achieved by the fact that a T-digit inverter on a CMOS transistor contains two resistors and two CMOS transistors, the gates of which are connected to the input of the device, the sources and the substrate are connected to the corresponding power lines, and the drains are connected respectively to the CMOS transistor a p-type channel to the first output of the first resistor and a n-type CMOS transistor to the first output of the second resistor, introduced two additional CMOS transistors, the gates of which are connected to the input of the device, and a third resistor whose first output By connecting the second vshodu first resistor, to the source and substrate KMOPtranzistora additional p-channel type, and a second terminal connected to the second terminal of the second resistor, the source and substrate KMOPtranzistora additional channel of n-type ,. Additional CMOS transistors are connected to the output of the device.

На чертеже приведена принципиальна  схема предложенного т-значного инвертора на КМОП-транзисторах.The drawing shows a schematic diagram of the proposed t-valued inverter in CMOS transistors.

т-значньш инвертор на КМОП-транзисторах содержит два резистора 1,2 и два КМОП-транзистора 3, 4, затворы которых подключены к входу 5 устройства , истоки и подложки - к соответствующим шинам 6, 7 питани , а стоки соответственно подключены у КМОП-транзистора 3 с каналом р-типа к первому выводу первого резистора 1 и у КМОПтранзистора 4 с каналом п-типа к первому выводу второго резистора 2, два дополнительных КМОП-транзистора 8,9j затворы которых подключены к входу 5 устройства, и третий резистор 10, первый вывод которого подключен к второму выводу первого резистора 1, истоку и подложке дополнительного КМОП-транзистора 8 с каналом р-типа, а второй вывод - к второму выводу второго резистора 2, истоку и подложке дополнительного КМОП-транзистора 9 с каналом п-типа, стоки дополнительных КМОП-транзисторов 8, 9 подключены к выходу 11 устройства, стоки КМОП-транзисторов 3, 4 подключены соответственно к первому и второму дополнительным выходам 12, 13, а истоки дополнительных КМОП-транзисторов 8,9 - соответственно к третьему и четвертому дополнительным выходам 14, 15, п тый дополнительньш выход 16 может быть получен путем объединени  первого и второго дополнительных выходов 12, 13.the t-significant inverter on CMOS transistors contains two resistors 1.2 and two CMOS transistors 3, 4, the gates of which are connected to the input 5 of the device, sources and substrates to the corresponding buses 6, 7 of the power supply, and the drains are respectively connected at CMOS- a p-type transistor 3 to the first output of the first resistor 1 and a CMOStransistor 4 with an n-type channel to the first output of the second resistor 2, two additional CMOS transistors 8,9j whose gates are connected to the device 5, and the third resistor 10, the first pin of which is connected to the second pin of the first the first resistor 1, the source and the substrate of the additional CMOS transistor 8 with the p-type channel, and the second output to the second output of the second resistor 2, the source and the substrate of the additional CMOS transistor 9 with the n-type channel, the drains of the additional CMOS transistors 8, 9 are connected to the device output 11, CMOS transistors 3, 4 are connected to the first and second additional outputs 12, 13, respectively, and the sources of the additional CMOS transistors 8.9 to the third and fourth additional outputs 14, 15, and fifth additional, respectively. exit 16 may be b obtained by combining the first and second auxiliary outputs 12, 13.

т-значный инвертор на КМОП-транзисторах работает следующим образом. На вход 5 устройства поступают сигналы в виде напр жени  посто нного тока в диапазоне от О вольт до напр жени  источника питани  Е, что в логическом плане соответствует алфавиту Е 0,1,2,3). Предположим,что входной сигнал четырехзначного инвертора на КМОП-транзисторах равен О, т.е. напр жение Uj на входе 5 находитс  в пределах О U вх U пор где и J, - напр жение порога КМОП-транзисторов , В этом случае КМОП-транзисторы . с каналами п-типа 4 и 9 закрыты , поскольку напр жение на их затворах не превьш1ает U пор а КМОПтранзисторы с каналами р-типа 3 и 8 в силу того, что напр жение на ворах по отношению к потенциалам их истоков меньше на величину, превышаю щую и„др , открыты. В результате на дополнительных выходах 12, 13, 14, 15 и основном выходе 11 инвертора на пр жение близко к Ер, что соответствует логическому сигналу 3). Если входной сигнал равен fl ), т.е. напр  жение Ug на входе 5 устройства нахо дитс  в пределах то КМОП-транзисторы с каналом р-типа 3 и 8 в силу того, что напр жение на затворах этих КМОП-транзисторов по отношению к потенциалам их истоков по прежнему меньше на величину, превьш1ающую и„др , открыты, КМОП-транзистор с каналом р-типа 4 вследствие того, что напр жение на его затворевыше и пор , также открыт, а дополнительньй КМОП-транзистор с каналом п-типа закрыт, так как напр жение на его затворе по отношению к потенциалу истока этого КМОП-транзистора меньше U В результате в рассмат риваемом случае между шинами питани  7, 6 включен делитель напр жени , об разованный резисторами 1, 2 и 10,номиналы которых равны, что обеспечивает в точках соединени  резисторов напр жени , равные соответственно 1/3 Е, и 2/3 ЕП. В силу вышесказанного напр жение на первом дополнительном выходе 12 четырехзначного инвертора по-прежнему близко к Е, что соответствует алфавитному значению 3, на втором дополнительном выходе 13 - {0, так как КМОП-транзистор с каналом п-типа 4 находитс  в провод щем состо нии, на третьем дополнительном выходе 14 - 2/3 Е (логическое значение 2), на выходе четвертрм дополнительном 15- 1/3 „ или 1 в четырехзначном алфавите, а на выходе 11 вследствие того, что дополнительный КМОП-транзистор с каналом р-типа 8 открыт и дополнительньй КМОП-транзистор с каналом п-типа 9 закрыт - тоже 2/3 Е (логическое значение 2J). Пусть теперь сигнал на входе 5 равен 2),- т.е. напр жение на входе 5 четырехзначного инвер „д 2 тора находитс  в пределах 1/3 Е и,, 2/3 Е.+ Улар Дл  этого состо ни  напр жение на первом дополнительном выходе 12 устройства, как и в предьщущем случае, близко к Е„, т.е. равно логическому значению {З}, на втором дополнительном выходе 13 по-прежнему 0, на третьем и четвертом дополнительных выходах 14 и 15 - соответственно 2/3 Е„ (логическое значение 2) и 1/3 Ер (логическое значение {1) на выходе 11 вследствие того,, что дополнительный КМОПтранзистор с каналом р-типа 8 закрыт, а дополнительный КМОП-транзистор с каналом п-типа 9 открыт, напр жение равно 1/3 Е (логическое значение ilj). Рассмотрим, наконец, работу четырехзначного инвертора на КМОП-транзисторах при входном сигнале,равном 31, т.е. когда .напр жение U на входе 3 находитс  в пределах 2/3 Е, + + Uj,jj и вк Ef,. Выходные напр жени  в этом случае равны О на всех выходах 11, 12, 13, 14 и 15 устройства , так как все КМОП-транэисторы закрыты. При объединении первого и второго дополнительных выходов 12 и 13 образуетс  п тый дополнительный выход 16. При этом четырехзначный инвертор преобразуетс  в двоичный и характеристика вход 5 - п тый дополнительный выход 16 у него полностью совпадает с характеристикой стандартного КМОП-инвертора. Таким образом, при небольших аппаратурных затратах (две пары комплементарных КМОП-транзисторов) предлагаемый четырехзначньм инвертор позвол ет инвертировать входной сигнал в четвертичном алфавите. Дополнительно к этому с его помощью могут быть реализованы полный набор одновходовых четырехзначных пороговых функций и две четырехзначеные функции одной переменной. Технико-экономический эффект в предложенном устройстве заключаетс  в расширении его функциональных возможностей , что позвол ет уменьшить номенклатуру используемых устройств.The t-digit inverter on CMOS transistors operates as follows. The input 5 of the device receives signals in the form of a DC voltage in the range from 0 volts to the voltage of the power source E, which in logical terms corresponds to the alphabet E (0,1,2,3). Suppose that the input signal of a four-digit inverter on a CMOS transistor is O, i.e. the voltage Uj at the input 5 is within the limits O U u U U then where and J, is the voltage of the threshold of the CMOS transistors, in this case the CMOS transistors. with n-type channels 4 and 9 are closed, because the voltage on their gates does not exceed U then a CMOS transistor with p-type channels 3 and 8 due to the fact that the voltage on the thieves relative to the potentials of their sources is less than schuyu and others, are open. As a result, at the additional outputs 12, 13, 14, 15 and the main output 11 of the inverter, the voltage is close to Ep, which corresponds to the logical signal 3). If the input signal is fl), i.e. the voltage Ug at the input 5 of the device is within the range of CMOS transistors with the p-type channel 3 and 8 due to the fact that the voltage at the gates of these CMOS transistors with respect to the potentials of their sources is still smaller by the amount exceeding and The others are open, the p-type 4-channel CMOS transistor is due to the fact that the voltage on its gate is higher and then open, and the additional CMOS transistor with the n-type channel is closed, because the voltage on its gate is relative to to the source potential of this CMOS transistor is less than U As a result, Riva case between the supply rails 7 and 6 is turned on a voltage divider of resistors razovanny 1, 2 and 10, which ratings are equal, that provides a connection point of the resistor voltage equal to E, respectively, 1/3, 2/3 and TU. By virtue of the above, the voltage at the first additional output 12 of the four-digit inverter is still close to E, which corresponds to the alpha value 3, at the second additional output 13 is {0, because the n-type 4-channel CMOS transistor is in a conducting state at the third additional output 14 - 2/3 E (logical value 2), at the output of a quarter of an additional 15-1 / 3 „or 1 in a four-digit alphabet, and at output 11 due to the fact that the additional CMOS transistor with a p-channel Type 8 open and auxiliary CMOS transistor the a-type scarlet 9 is closed — also 2/3 E (logical value 2J). Now let the signal at input 5 be 2), i.e. the voltage at the input 5 of the four-digit inversion of the torus is within 1/3 E and 2/3 E. + Ular For this state, the voltage at the first additional output 12 of the device, as in the previous case, is close to E „, I.e. equal to the logical value {3}, at the second additional output 13 is still 0, at the third and fourth additional outputs 14 and 15, respectively 2/3 Е „(logical value 2) and 1/3 Ер (logical value {1) on output 11 due to the fact that the additional CMOS transistor with a p-type channel 8 is closed, and the additional CMOS transistor with an n-type channel 9 is open, the voltage is 1/3 E (logical value ilj). Finally, let us consider the operation of a four-digit inverter on CMOS transistors with an input signal equal to 31, i.e. when the voltage U at input 3 is within 2/3 E, + + Uj, jj and vk Ef ,. In this case, the output voltages are equal to O on all outputs 11, 12, 13, 14, and 15 of the device, since all CMOS transistors are closed. When combining the first and second additional outputs 12 and 13, a fifth additional output 16 is formed. In this case, the four-digit inverter is converted to binary and the characteristic input of the 5th-fifth additional output 16 is completely identical with the characteristic of a standard CMOS inverter. Thus, at low hardware costs (two pairs of complementary CMOS transistors), the proposed four-digit inverter allows you to invert the input signal in the quaternary alphabet. In addition to this, it can be used to implement the full set of one-time four-digit threshold functions and two four-digit functions of one variable. The technical and economic effect in the proposed device consists in expanding its functionality, which makes it possible to reduce the range of devices used.

1one

h.h.

-i-i

игig

-0;v-0; v

7575

п )tn) t

/ // /

Claims (1)

Makoto Hatta, Itsuo Takanami and Katsushi Inoue. A realization of ternary logic functions by using cellular arrays. Proceedings of 10-th International Symposium on MultipleValued Logic, Evanston, 1980, p.·45-^64. /(54)(57) m-ЗНАЧНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий два резистора и два КМОП-транзистора, затворы которых подключены к входу инвертора^истоки и подложки к соответствующим шинам питания, а стоки соответственно подключены у КМОП-транзистора с каналом p-типа к первому выводу первого резистора и у КМОП-транзистора с каналом п-типа к первому выводу второго резистора, отличающийся тем/ что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два дополнительных КМОП-транзйстора, затворы которых подключены к входу инвертора, и третий резистор, первый вывод которого подключен к второму выводу первого резистора, к истоку и подложке дополнительного КМОПтранзистора с каналом ρ-типа, а второй вывод - к второму выводу второго резистора, истоку и подложке дополнительного КМОП-транзистора с каналом η-типа, стоки дополнительных КМОП-транзисторов подключены к выходу инвертора.Makoto Hatta, Itsuo Takanami and Katsushi Inoue. A realization of ternary logic functions by using cellular arrays. Proceedings of 10-th International Symposium on Multiple Valued Logic, Evanston, 1980, p. 45- ^ 64. / (54) (57) m-VALUE INVERTER, containing two resistors and two CMOS transistors, the gates of which are connected to the inverter input ^ sources and substrates to the corresponding power buses, and the drains are respectively connected to the CMOS transistor with a p-type channel to the first output of the first resistor and a CMOS transistor with a p-type channel to the first output of the second resistor, characterized in that, in order to expand the functionality, two additional CMOS transistors are introduced into it, the gates of which are connected to the inverter input, and the third resistor , first the output of which is connected to the second terminal of the first resistor, to the source and substrate of an additional CMOS transistor with a ρ-type channel, and the second terminal to the second terminal of the second resistor, source and substrate of an additional CMOS transistor with an η-type channel, the drains of additional CMOS transistors are connected to the inverter output.
SU823526546A 1982-12-20 1982-12-20 M-digit inverter SU1097162A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823526546A SU1097162A1 (en) 1982-12-20 1982-12-20 M-digit inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823526546A SU1097162A1 (en) 1982-12-20 1982-12-20 M-digit inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1097162A1 true SU1097162A1 (en) 1988-04-23

Family

ID=21040713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823526546A SU1097162A1 (en) 1982-12-20 1982-12-20 M-digit inverter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1097162A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2549144C1 (en) * 2014-07-22 2015-04-20 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Донской Государственный Технический Университет" (Дгту) K-digit logical "maximum" element

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Huetras I.L., Carmona I.M. Lowpower ternary C-MOS circuits. Proceedings of the 9-th International simposium on Multiple-Valued Logici Bath, 1979, New-York, № 4, 1979, p. 170-174. Makoto Hatta, Itsuo Takanami and Katsushi Inoue. A realization of ternary logic functions by using cellular arrays. Proceedings of 10-th International Symposium on MultipleValued Logic, Evans ton, 1980, p,-45-:64. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2549144C1 (en) * 2014-07-22 2015-04-20 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Донской Государственный Технический Университет" (Дгту) K-digit logical "maximum" element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4752703A (en) Current source polarity switching circuit
US4578600A (en) CMOS buffer circuit
US5204557A (en) Digital signal level translator
US6229353B1 (en) Source-coupled logic with reference controlled inputs
US4575648A (en) Complementary field effect transistor EXCLUSIVE OR logic gates
US4920284A (en) CMOS level converter circuit with reduced power consumption
US3651342A (en) Apparatus for increasing the speed of series connected transistors
US4100429A (en) FET Logic circuit for the detection of a three level input signal including an undetermined open level as one of three levels
GB1426984A (en) Bistable digital circuitry
CA2043610A1 (en) Drive circuit comprising a subsidiary drive circuit
WO1988010031A1 (en) Cmos threshold circuit
KR830002451A (en) Sense amplifier
JPH0380373B2 (en)
US4490632A (en) Noninverting amplifier circuit for one propagation delay complex logic gates
US4705965A (en) Interference free D-type flip-flop
US4395645A (en) Mosfet logic inverter buffer circuit for integrated circuits
US5465069A (en) Interface circuit and voltage-raising circuit including such a circuit
US4307308A (en) Digital signal conversion circuit
SU1097162A1 (en) M-digit inverter
US4068137A (en) Binary frequency divider
US5329185A (en) CMOS logic circuitry providing improved operating speed
KR790001774B1 (en) Logic circuit
US3555307A (en) Flip-flop
US5847576A (en) Low power, variable logic threshold voltage, logic gates
JP2001127615A (en) Division level logic circuit