Преобразователь уровня напряжений на кмоп-транзисторах

 

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для согласования ТТЛ схем с интегральными схемами на КМОП-транзисторах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия. Устройство содержит два инвертора 1, 2 и двенадцать транзисторов. За счет подключения истока девятого транзистора 12 к входной шине 15 и перекрестного подключения затворов и стоков одиннадцатого и двенадцатого транзисторов 16 и 17 расширяется диапазон преобразуемых напряжений. Раздельное управление третьим и одиннадцатым транзисторами 6, 16 и четвертым и двенадцатым транзисторами 7, 17 позволяет повысить быстродействие. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (ц 4 Н 03 K 19/092, 19/094

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4288013/24-21 (22) 21.07.87 (46) 07.04 ° 89 ° Бюл. h - 13 (72) Д.М.Барановский и А.Б.Аскалепов (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1167725, кл. Н 03 К 19/094, 10.01.84.

Авторское свидетельство СССР

У 1129739, кл. H 03 К 19/094, 26.07.83. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИИ НА КИОП-ТРАНЭИСТОРАХ (57) Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для согласования ТТЛ схем с интегральными схемами на КМОП-тран„„Я0„„1471306 А1 зисторах. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия. Устройство содержит два инвертора 1,2 и две-. надцать транзисторов. За счет подключения истока девятого транзистора

12 к входной шине 15 и перекрестного подключения затворов и стоков одиннадцатого и двенадцатого транзисторов 16 и 17 расширяется диапазон преобразуемых напряжений. Раздельное управление третьим и одиннадцатым транзисторами 6, 16 и четвертым и двенадцатым транзисторами 7, 17 позволяет повысить быстродействие

1 ил.

1471306

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для согласования ТТЛ-схем с интегральными схемами на KMOII-транзисто5 рах.

Пель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет расширения диапазона входных напряжений преобразуемых уровней и повы0 шение быстродействия.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.

Ф

Преобразователь уровней напряжений на KNOII-транзисторах, содержит два инвертора 1 и 2, включенных между общей шиной и первой шиной 3 .питания, и двенадцать транзисторов, выходы первого и второго инверторов 1 и 2 подключены к затворам 20 первого и второго транзисторов

4 и 5 с каналами первого типа прово-. димости соответственно, входы инверторов 1 и 2 подключены к стокам третьего и четвертого транзисторов 6 и 25

7 с каналами первого типа проводи- мости соответственно, истоки первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого транзисторов 4-9 с каналами первого типа проводимости подключены к шине питания, стоки первого и второго транзисторов 4 и 5 . подключены к истокам седьмого и восьмого транзисторов 10 и 1) соответственно с каналами первого типа проводимости, стоки которых подключены к затворам третьего, пятого, восьмого, четвертого, шестого и седьмого транзисторов 6,8,11,7,9 и 10 соответственно, стоки пятого и шестого транзисторов 8 и 9 подключены к затворам

4 седьмого и восьмого транзисторов 10. и 11 соответственно, затвор девятого

12 и исток десятого 13 транзисторов подключены к второй шине 14 питания, исток певятого транзистора 12 и затвор десятого транзистора 13 с каналами второго типа проводимости подключены к входной шине 15, стоки де" . вятого и десятого транзисторов 12 и

13 подключены к стокам седьмого и .. восьмого транзисторов 10 и 11 соответственно, истоки одиннадцатого и двенадцатого транзисторов 16 и.17 с каналами второго типа проводимости 1 .55 подключены .к общей шине. Стоки один" надцатого и.двенадцатого транзисторов

16 и 17 подключены к затворам двенадцатого и одиннадцатого транзисторов

17 и 16 и входам инверторов 1 и 2 соответственно

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение на входе 15 соответствует уровню

"1". Тогда транзисторы 5,7,9,13 и 16 открыты, транзисторы 4,6,8,11,12 и 17 закрыты по затвору, транзистор 10 закрыт по истоку, напряжение на входе инвертора 1 соответствует "0", а на входе инвертора 2 — "1".

При изменении напряжения на входе

15 с "1" на "0" транзистор 12 открывается, а транзистор 13 закрывается, удельная крутизна транзисторов 12 и

13 выбирается значительно больше, чем крутизна транзисторов 8 и 9, которые необходимы для удержания состояния

"1" на затворах транзисторов 7 и 6, поэтому напряжение на затворе транзистора 6 достаточно быстро переключается в состояние "0", транзистор 6 открывается, при этом транзистор 17 от крывается, транзистор 16 закрывается,через время, определяемое задержкой инверторов 1 и 2, транзистор 4 открывается, а транзистор 5 закрывается, Напряжение на входе инвертора ) удер- живается открытым транзистором 6, а на входе инвертора 2 — транзистором

17.

Работа преобразователя при изменени.1 напряжения на его входе с "0" на "1" происходит аналогичным образом.

Подключение затвора транзистора

12 и истока транзистора 13 к шине, l4 второго источника напряжения Е2, затвора транзистора 13 и истока транзистора 12 к входу 15 обеспечивает преобразование сигналов в широком диапазоне входных напряжений, налагая при этом лишь следующие ограничения: (1) — на низкий UIL и (2)— на высокий UIH уровни уходного сигнала, а именно

UIH CE2 — U01; (1)

UIH — UIL (2 U02, (2) где UO 1, U02 — пороговые напряжения транзисторов первого и второго типов проводимости соответственно. .. На шину 14 необходимо подать опорное напряжение, равное

UIL + QIH

Е (3)

Быстродействие и чувствительность преобразователя существенно увеличи1471306 шестого транзисторов с каналами первого типа проводимости подключены к первой шине питания, стоки первого и второго транзисторов подключены к истокам седьмого и восьмого транзисторов с каналами первого типа проводимости соответственно, стоки которых подключены к затворам третьего, пятого, восьмого и четвертого, шестого, седьмого транзисторов соответственно, стоки пятого и шестого транзисторов подключены к затворам седьмого и восьмого транзисторов соответственно, затвор девятого, и исток десятого транзисторов второго типа проводимости подключены к второй шине питания, стоки девятого и десятого транзисторов подключены к стокам седь20 мого и восьмого транзисторов соответственно, истоки одиннадцатого и двенадцатого транзисторов с каналами второго типа проводимости подключены к общей шине, о т л и ч а ю щ и й25 с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и поВышения быстродействия, стоки одиннадцатого и двенадцатого транзисторов подключены к затворам двенадцатого и одиннадцатого транзисторов соответственно, затвор десятого и исток девятого транзисторов подключены K входной шине. вается, если на шину 14 подается сигнал, инверсный входному сигналу на шине 15. При этом амплитуда входного сигнала, т.е, разность между входным напряжением высокого и низкого уровня должна превышать пороговое напряжение транзистора второго типа проводимости, Иэ выражений (2) и (3) также следует, что преобразователь сохраняет работоспособность в широком диапазоне изменений пороговых напряжений, вплоть до отрицательных значений 1102, что обеспечивает расширение его функциональных возможностей.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Преобразователь уровня напряжений на КМОП-транзисторах, содержащий два инвертора, включенных между общей шиной и первой шиной питания, и двенадцать транзисторов, выходы первого и второго инверторов подключены к затворам первого и второго транзисторов с каналами первого ти— па проводимости соответственно, входы инверторов подключены к стокам третьего и четвертого транзисторов с каналами первого типа проводимости соответственно, истоки первого, второго, третьего, четвертого, пятого

Составитель А.Цехановский

Редактор Н,Яцола Техред Л.Олийнык Корректор В.Романенко

Заказ 1618/56 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул . Гагарина, 101