Контролируемый логический элемент

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах дискретной автоматики. Цель изобретения - расширение, функциональных возможностей устройства за счет выполнения дополнительной контролируемой функции 2 НЕ. Устройство содержит элемент И-НЕ, п ервую 1 и вторую 2 входные шины, первую 3, вторую 4 и третью 5 выходные шины, общую шину 6, первую 7 и вторую 8 шины питания. Для достижения поставленной цели в устройство введены два инвертора, сортоящих из двух КМОП-транзисторов с индуцированными каналами ри п-типа 17,19 и 18,20, а элемент И-НЕ выполнен на восьми КМОП-транзисторах с индуцированными каналами ри п-типа . 1 табл., 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 H 03 К 19/00, 19/094

Р

1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4214534/24-21 (22) 25.03.87 (46)- 07.! 0.88. Бюл. У 37 (71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института (72) В.П.Карчевский (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 11 93798, кл. Н 03 К I 9/14, 23.11.85.

Авторское свидетельство СССР

В 1339885, кл. Н 03 К !9/14, l0.02.86. (54) КОНТРОЛИРУЕИЫИ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕ-;

МЕНТ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэо„„SU„„1429312 А1 вано в различных устройствах дискретной автоматики. Цель изобретения— расширение, функциональных воэможностей устройства за счет выполнения дополнительной контролируемой функции

2 НЕ. Устройство содержит элемент

И-НЕ, первую 1 и вторую 2 входные шины, первую 3, вторую 4 и третью 5 выходные шины, общую шину 6, первую

7 и вторую 8 шины питания. Для достижения поставленной цели в устройство введены два инвертора, состоящих из двух КМОП-транзисторов с индуцированными каналами р- и n"THïà

17,19 и 18,20, а элемент И-НЕ выполнен на восьми КМОП-транзисторах с

Я индуцированными каналами р- и и-типа. 1 табл., 1 ил.

1429312

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах дискрет-. йой автоматики, Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства за счет выполнения дополнитель-, ной контролируемой функцни 2НЕ.

На чертеже представлена принципиьная схема контролируемого логиеского элемента.

° °

Контролируемый элемент содержит ервую 1 и вторую 2 входные шины, «?ервую 3, вторую 4 и третью 5 вы- . еодиые шипы, общую шину 6, первую у и вторую 8 шины питания, КМОП-транвисторы 9-20 с индуцированным каналом. Транзисторы 9-14, 17, )8 относятся к транзисторам с каналом р-ти а, а транзисторы 15, 16, 19 и 20— с каналом и-типа. Входная шина 1 соединена с затворами транзисторов 9, 11, 1 5; 18 и 20, а входная шина

2 — с затворами транзисторов 10, 14, 25

16, 17 и 19. Первая шина 7 питания соединена с истоками транзисторов 9, 10, 17 и 18, к которой также подключены подложки транзисторов 9"14, 17 ! и 18. Вторая шина 8 питания соеди- 30 иена с истоками транзисторов 16, 19 и 20, к которой также подключены подложки транзисторов 15, 16, 19 н

20. Стоки транзисторов 18 и 20, а также затвор транзистора 12 подключены к первой вьиодной шине 3. Стоки транзисторов 17 и 19, а также затвор транзистора 13 подключены к второй выходной шине 4. Стоки транзисторов

9, 10 и источник транзисторов 11, 12 40 соединены между собой. Соединены между собой также стоки транзисторов 11, 12 и истоки транзисторов 13 и 14, а стоки транзисторов 13, 14 и

15- соединены между собой н подклю- 45 .чены к третьей выходной шине 5.

Контролируемый логический элемент управляется разнополяриыми уровнями двоичных логических сигналов U„ и U„ и сигналом об отказе в самом элемен50 те или в цепях, связанных со входа-. ми данного элемента, уровень такого сигнала обозначается 11

Питание элемента осуществляется положительным напряжением +E и от55 рицательным напряжением -E относительно общей шины 6, которые подаются соответственно на шины питания

7 и8.

КИОП-транзисторы проводят ток, когда напряжение затвора превысит некоторое отпирающее, или .пороговое . значение U«q.

Для эффективной работы устройства желательно использовать транзисторы с пороговь1м напряжением порядка 6070Х от номинального напряжения питания (2Е).

Сигнал с уровнем больше U u меньше +Е считает логическим сигналом с уровнем U<, т.е. +11,® 4 U„ < +Е; аналогично -Е (U, < — U„, а "- + 4о у

В таблице прияедено соответствие выходных сигналов контролируемого элемента всем возможным комбинациям входных сигналов.

Вход Вход Выход Выход Выход

X) (T) Х2(2) У)(3) У2(4). УЗ(5) 0

0

0

Сигнал "0" на обоих входах контролируемого элемента 1 и 2 приведет к отпиранию транзисторов с индуцированным каналом р-типа 9 †.11, 14, )7 и

18. Транзисторы 15, 16, 19 и 20 с каналом п-типа, затворы которых сое-. динены со входами l и 2, будут закрыты, Открытые транзисторы 17 и 18 обеспечивают поступление с шины 7 на выходы 3 и 4 элемента положительного напряжения, соответствующего уровню логической единицы. Так как затворы транзисторов 1 2 и 13 с каналом р-ти" па соединены с выходами элемента 3 и 4, то эти транзисторы будут закрыты. На выходе элемента 5 будет поло1429312 жительное напряжение, соответс твующее уровню логической единицы, которое поступает с шины 7 через открытые транзисторы 9 и 10, включенные параллельно, и транзисторы 11 и 14, 5 включенные последовательно.

При сигнале "О" на входе 1 и сигнале "1" на входе 2 состояние транзисторов будет следующим: транзисторы 9, 11, 13, 16, 18 и 19 - открыты, а транзисторы 10, 12, 14, 15, 17 и 20 - закрыты. Поэтому, на выходе

3 будет сигнал "1", на выходе 4— сигнал "0", на выходе 5 — сигнал "1". 15

При сигнале "1" на входе 1 и сиг-. нале "0" на входе 2 соотояние транзисторов будет следующим: транзисторы 10, 12, 14, 15, 17 и 20 — открыты, . а транзисторы 9, 11, 13, 16, 18 и 20

19 - закрыты, Как и в двух предыдущих случаях, на выходе 5 будет сигнал

И 1t

l, так как положительное напряжение поступает с шины 7 через открытые транзисторы 10, 12 и 14. 25

Формула изобретения

Контролируемый логический элемент, содержащий элемент И-НЕ, подключенный первой и второй клеммами пита" ния соответственно к первой н второй шинам питания и общей шине, выход подключен к первой выходной шине, первый вход подключен к первой входной шине, второй вход — к второй входной шине, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устрой ства, в него введены два инвертора, состоящих из двух КЛОП-транзисторов с индуцированными каналами р- и птипа, элемент И-НЕ выполнен на восьми КМОП-транзисторах с индуцированными, каналами р- и п-типа, затвор первого транзистора р-типа которого соединен с затвором второго транзистора р-типа, затвором первого транзистора и-типа и подключен к первому входу, исток и подложка которого подключены к первой клемме питания, к подложкам второго и третьего транзисторов р-типа, а сток соединен с истоком второго транзистора р-типа, сток которого соединен с истоком третьего транзистора р-типа, сток которого соединен со стоком шестого транзистора р-типа, со сто" ком первого транзистора и-типа и под,ключен к выходу элемента, а затвор подключен к второй выходной шине, затвор четвертого транзистора р-типа соединен с затвором шестого транзистора р-типа, затвором второго транзистора и-типа и подключен к вто" рому входу, исток и подложка подклю" чены к первой клемме питания, к подложкам пятого и шестого транзисторов р-типа, а сток соединен со стоком .первого транзистора р-тига и истоком пятого транзистора р-типа, затвор которого подключен к третьей выход!

Сигнал "1" на обоих входах кон" тролируемого элемента 1 и 2 приведет к тому, что хотя бы один иэ параллельно включенных транзисторов 9 и gp

10, 11 и 12, 13 и 14 будет закрыт, следовательно на выход 5 не поступит положительное напряжение с шины 7.

Транзисторы 1 5 и 1 6 будут открыты.

На выходе 5 будет сигнал О, так как . отрицательное напряжение поступает с шины 8 через открытые транзисторы

15 и !6.

Сигнал на обоих входах контролируемого элемента 1 и 2 приводит к 40 тому, что все транзисторы контролируемого элемента будут закрыты и на выходах 3,4 и 5 не будет при этом ни положительного, ни отрицательного напряжения, т.е. сигнал 45

Для остальных комбинаций входных сигналов (таблица) на выходе 5 будет сигнал», так как .хотя бы один из транзисторов 15 и 16 и хотя бы одна пара транзисторов ll и 12,,13 и 14 будет закрыта.

Аналитически функции, реализуемые контролируемым элементом на выходах 3 и 4, могут быть представлены в виде

yl х1 - xl", у2 = х2 — х2

Это троичные функции соответствующие контролируемым элементам НЕ.

На выходе 5 контролируемого элемента реализуется функция, которая аналитически может быть представлена в виде уз=(xl ч х2 ) (xl V xl ) (x2" ÷ x2)

- хl ° х2 или

-.4 — р 1 Ф уъ (xl y х2 ) xl х2 - хl ° х2

Это троичная функция, .соответствующая контролируемому элементу И-HE.

Составитель А, Цехановский

Техред Л.Сердюкова Корректор М Демчик

Редактор Г. Волкова

Заказ 5143/55 Тираж 929 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1429312 6 ной шине, а .сток соединен со cTOKoh третьего транзистора и-типа и второй второго ТраНВНСТора Р"типа и истоком выходной шиной, исток третьего транElec Toro транзистора р-типа, исток зистора п-типа первого инвертора подnepsoro транзистора и-типа соединен ключен к подложке и второй шине писо стоком второго транзистора п-типа, тания, затвор восьмого транзистора а подложка соединена с подложкой и р-типа второго инвертора соединен с истоком второго транзистора и-типа и затвором четвертого транзистора п-ти" подключена к второй клемме. питания, па второго инвертора и первой входзатвор седьмого транзистора р-типа 10 ной шиной, исток соединен с подложпервого инвертора соединен с затво- кой и подключен к первой шине питаррм третьего транзистора n" rèïà пер- ния а сток подключен к третьей вы"

Э ного инвертора и подключен к второй ходкой шине и стоку четвертого тран-! в одной шине, исток соединен с под" зистора п-типа, исток и подложка ложкой и подключен к первой шине пи- которого подключены к второй шине питания, а сток соединен со стоком

15 тания.