SU790331A1 - Транзисторно-транзисторный логический элемент "и-или-не - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и предназначено дл  ис- . пользовани  в интегральных логических микросхемах цифровых ЭВМ и сие- , тем управлени .5

Известны транзисторно-транзисторные логические элементы И-ИЛИ-НЕ, которые представл ют собой соединение К резисторно-транзисторных сборок, кажда  из которых содержит источник 10 тре.нзистор и многоэмиттерный транзистор с М эмиттерами, и сложный инвертор , содержащий 3-4 транзистора и столько же резисторов 1.

. Недостатком этих элементов  в- 5 л етс  относительно большое число компонентов и значительна  потребл- ема  мощность.

.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  2.0 элемент И-НЕ транзисторно-транзисторной логики , содержагаий шину питани , источник положительного опорного напр жени , транзисторный инвертор и схему И, состо щую из 25 продольного .р-п-р транзистора и многоэмиттерного ь-р-п транзистора. Коллектор транзистора сое .цинен q базой п-р-п транзистора, база р-п-р транзисгтора соединена 30

с источником положительного опорного напр жени , эмиттер р-п-р транизстора соединен с шиной положительного напр жени  питани . Эмиттеры п-р-п транзистора соединены с логическими входами элемента, а его коллектор со входом инвертора 2 .

Недостатком данного элемента И-НЕ  вл ютс  его ограниченные логические возможности.

Цель изобретени  - расширение логических возможностей элемента.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в транзисторно-транзисторный; логический элемент И-ИЛИ-НЕ, содержащий инвертор, выход которого соединен с выходом элемента,многоколлекторный р-п-р транзистор, эмиттер которого соединен с шиной питани , база - с выходом источника опорного напр жени , введены многоэмиттерные п-р-п транзисторы, коллекторы которых соединены с базой многоколлекторного р-п-р транзистора , базы - с соответствугощ1 ми коллекторами многоколлекторного р-п-р транзистора, первые эмиттеры со входом инвертора, остальные

эмиттеры - с соответствующими логическими входами элемента.

На чертеже представлена принципиальна  схема транзисторнотранзисторного элемента И-ИЛИ-НЕ;

Элемент содержит шину питани  источник положительного опорного напр жени  1, транйзисторный инвертор 2, р-п-р транзистор 3, имеющий К коллекторов, каждый из которых соединен с базой одного из К многоэмиттерных п-р-п транзисторов 4,5,.. К+3 , имеющих каждый (fHl) эмиттер. Коллекторы п-р-п транзисторов 4,5... (к+3) соединены с базой р-п-р транзистора 3. М эмиттеров каждого из К транзисторов 4,5...(к+ + 3) соедин ены с логическими входами схемы, М+1) -е эМиттеры этих транзисторов соединены со входом логического инвертора 2.

Если на все М эмиттеров одного из К п-р-п транзисторов 4,5... (к+3) подан высокий потенциал U , то эти эмиттерные переходы запираютс , открываетс  (м+1) -и эмиттерный переход , подключаемый ко входу инвертора 2, через который в инвертор поступает ток ;j (6+)crQ ,..где Ло - эмиттерный ток транзистора 3; dp - коэффицие-т передачи тока эмиттера транзистора 3 в К-ый кол- : лектор ; В и В - пр мой и инверсный коэффициенты усилени  тока дл  соответствующего п-р-п транзистора. Величина тока J. задаетс  достаточно дл  переключени  инвертора 2 в состо ние низкого потенциала UQ на вйходе. Если хот  бы на один из Н логических входов эмиттеров п-р-п транзистора подан низкий потенциал и° , то (м+1) -ый эмиттерный переход этого транзистора запираетс  и не задает ток на вход инвертора 2. Если закрыты (f1+l) -ые эмиттерные переходы Bcexv -p-v транзисторов 4,5...(к+3) то на вход инвертора не поступает ток, и инвертор переключаетс  в состо ние высокого потенциала Uна выходе. Таким образом, в положительной логике элемент реализует операцию И-ИЛИ-НЕ.

Дл  нормального функционировани  необходимо выполнение услови  oLp(e+-i)i , которое обеспечиваетс  путем соответствукидего проектировани  физической структуры тр&нзисторов 3,4...(к+3).

Максимальное допустимое число п-р-п транзисторов в схеме ограни-чиваетс  условием

H- Ki-tl

где v - число аналогичных элемеитов, подключенных к выходу инвертора, В - коэффициент усилени  тока инвертора . При типовых значени х параметров допустима  величина составл ет К (5-10) .

При реализации в виде интегральной Микросхемы элемент занимает от . носительно малую площадь на кристалле , так как транзисторы 3,4,5...(К+ 3) располагаютс  в общей изолированной области и имеют совмещенные коллекторные и базовые области. При

I переключении элемента потенциал общей изолированной области п-типа (база транзистора 3 и коллекторы транзистора 4) остаетс  посто нным и равным EQ, и паразитна  емкость изрл ции не снижает быстродействи 

$ элемента.

Таким образом, предлагаемый логический элемент имеет более широкие логические возможности выполн   комбинированную операцию И-ИЛИ-НЕ.

0 Поэтому при использовании предлагаемого элемента дл  реализации сложных логических функций уменьшаетс  количество требуемых элементов , снижаетс  потребл ема  мощность и повышаетс  быстродействие. Кроме того, при реализации предлагаемого элемента в виде интегральной микросхемы требуетс  мала  площадь кристалла, в результате чего повышаетс  степень интеграции, увеличиваетс  процент выхода годных микросхем и благодар  этому снижаетс  стоимость микросхем.

Claims (2)

1. Ыагурин И. И. Транзисторнотранзисторные логические схемы, Сов. Радио, 1974, с. 118.

2. ЭВМ Technicae D-iscEosufe

Bug:/ V.16, 1974, 8, p. 26.43, fiJJ. 1..

/(А,-Аг:...А„НВ,-б2:..... ... fffil

-ОЧ-f

источник опорного напр /кений