Логический элемент

 

Изобретение может быть использовано при построении.интегральных схем на взаимодополняющих МДП-транзисторах. Цель изобретения - снижение потребляемой мощности. В исходном положении на шине 3 тактовых импульсов низкий уровень напряжения - лог.О. Транзисторы (Т) 4 и 5 закрыты , а Т 1 открыт и емкость 15 шины 7 заряжена до напряжения Е . Емкость 14 заряжена до напряженияЕ-U , где и„- пороговое напряжение. При лог.1 на затворе хотя бы одного из Т 8-11 емкость 13 имеет заряд, равный заряду емкости 14. При поступлении тактового импульса Т 1 закрывается, а Т 4 и 5 открываются. Происходит либо разряд всех емкостей, либо они остаются заряженными. Введение Т 5 и 6 позволит уменьшить величину заряда емкости 14, что снизит потребляемую мощность на 20-30%. 1 ил. (Л ю Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

8261 А1 (19) (И) (51) 4 Н 03 К 19/094

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3692272/24-21 (22) 13.01.84 (46) 30.04.86 Бюл. ¹ 16 (72) Г.И.Берлинков (53) 621.374(088.8) (56) The Electronic Engineer, 1970, v.29, № - 5, р.54, Fig.7 3EEE Journal of Solid — State circuits, 1982, VSC-17, №3, р. 615, Fig.3,(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение может быть использовано при построении. интегральных схем на взаимодополняющих МДП-транзисторах. Цель изобретения — снижение потребляемой мощности. В исходном положении на шине 3 тактовых импульсов низкий уровень напряжения— лог.0. Транзисторы (Т) 4 и 5 закрыты, а Т 1 открыт и емкость 15 шины

7 заряжена до напряжения . Емкость

14 заряжена до напряжения j --U„ „ где

U — пороговое напряжение. При лог.1 ь на затворе хотя бы одного иэ Т 8-11 емкость 13 имеет заряд, равный заряду емкости 14. При поступлении тактового импульса Т 1 закрывается, а Т 4 и 5 открываются. Происходит либо разряд всех емкостей, либо они остаются заряженными. Введение Т 5

-и 6 позволит уменьшить величину заO ряда емкости 14, что снизит потреб- щ ляемую мощность на 20-30Х. 1 ил.

1228261

Составитель Л.Петрова

Техред И.Верес Корректор Т.Колб

Редактор М.Товтин

Заказ 2296/57 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственнэ-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение при построении интегральных схем на взаимодополняющих МДП-транзисторах.

Пель изобретения — снижение потребляемой мощности эа счет ограничения величины напряжения, до которого осуществляется предварительный заряд емкости внутренних узлов логического элемента без уменьшения перепада уровней выходного сигнала.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема логического элемента.

Исток зарядного P -канального 15

МДП-транзистора 1 подключен к шине

2 питания, его затвор — к шине 3 тактовых импульсов и к затворам разрядного п-канальнога МДП-транзистора 4 и первого дополнительного

20 и-канального МДП-транзистора 5, а сток — к стоку транзистора 5, к затвору и стоку второго дополнительного и-канального МДП-транзистора 6 и к выходной шине 7. Истоки дополнитель- 2g ных транзисторов 5, 6 соединены со стоками логических и-канальных ,МДП-транзисторов 8-11, истоки которых подключены к стоку разрядного транзистора 4. Исток транзистора подключен к общей шине 12. Емкость

13 (С ) является емкостью узла сое— динения стока транзистора 4 и истоков транзисторов 8-11 относительно общей шины 12. Емкость l4 (С„„) является

35 емкостью узла соединения стоков транзисторов 8-11 с истоками дополнительных транзисторов 5, 6 относительно общей шины 12. Емкость 15 (С ) являет45 ся емкостью нагрузки логического элемента.

Устройство работает следующим образом.

Между шиной 2 источника питания и общей шиной 12 включен источник питания с напряжением Г ..В исходном положении на шине 3 тактовых импульсов действует низкий уровень напряжения 0". При этом транзисторы 4 и 5 закрыты, а транзистор 1 открыт и емкость

15 выходной шины 7 заряжена до напря— жения . Одновременно до напряжения

f --Б, где Б пороговое напряжение и-канальных транзисторов с учетом его увеличения за счет смещения истока относительно подложки, через транзистор 6 заряжена емкость 14 и, в случае действия уровня "1" на затворе хотя бы одного из логических транзисторов

8-11, емкость 13.

Когда поступает тактовый импульс ("1" на шине 3) транзистор 1 закрывается, а транзисторы 4 и 5 открываются и в зависимости от комбинации сигналов на затворах логических транзисторов происходит разряд всех емкостей или они остаются заряженными (если на затворах всех логических транзисторов действуют низкие уровни напряжения — "0"). При наличии цепи разряда емкостей величина потребляемой мощности максимальна.

В предлагаемом устройстве снижение величины потребляемой мощности составляет 20-30 за счет уменьшения величины напряжения заряда емкости

14, что обеспечивается введением дополнительных транзисторов.

Формула изобретения

Логический элемент на взаимнодополняющих МДП-транзисторах, содержащий зарядный Р -канальный транзистор, исток которого соединен с шиной питания, затвор — с шиной тактовых импульсов, а сток — с выходной шиной, разрядный п-канальный транзистор, исток которого соединен с общей шиной, затвор — с шиной тактовых импульсов, а сток — с истоками логических п-канальных транзисторов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, fa него введены два дополнительных п-канальных транзистора, истоки которых соединены со стоками логических транзисторов, стоки — с выходной шиной и затвором одного из дополнительных транзисторов, а затвор второго дополнительного транзистора — с шиной тактовых импульсов.