Преобразователь уровня

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для преобразования логических уровней элементов ТТЛ, р-МОП,N -МОП, И<SP POS="POST">2</SP>Л, низко - и высокоуровневых элементов ЭСЛ в уровни ЭЛС элементов БИС. Цель изобретения - расширение области применения преобразователя уровня-достигается за счет возможности преобразования уровней логических элементов с напряжением питания отрицательной полярности и низковольтным напряжением положительной полярности. Преобразователь уровня содержит источник тока, два р-N -р-транзистора, два N -р-N -транзистора, два диода и два резистора. Введение второго N -р-N -транзистора позволяет расширить диапазон входных напряжений. Преобразователь уровня может работать в двух режимах. В первом режиме на входы подаются парафазные сигналы, во втором на один из входов подается опорное напряжение, а на другой - входной сигнал. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19)SU(1() 149 4 1 (51) 4 Н 03 К 19/08

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4357143/ 24-21 (22) 04.01.88 (46) 07.08.89. Бюл. У 29 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.К.Калмыкова (72) С.П.Тяжкун, И.М.Криворучко и Т.А.Мазурова (53) 621.374(088.8) (56) Немудров В.Г. и др. Быстродей. ствующие БИС на переключателях то- .. ка. — М.: Радио и связь, 1982, с. 106, рис. 3.28а.

Авторское свидетельство СССР

К- 1290512, кл. Н 03 К 19/08, 1985. (54) ПРКОБРАЗОВАТЕЛЬ УРОВНЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для преобразования логических уровней элементов ТТЛ, р MOП, п-МОП, И Л, низко- и высокоуровневых элеменИзобретенце относится к импульсной технике и предназначено для пре-.. образования логических уровней элементов ТТЛ, п-МОП, р-МОП, И2Л, низко- и высокоуровневых элементов ЭСЛ в уровни ЭСЛ элементов БИС.

Целью изобретения является расширение области применения за счет возможности преобразования уровней логический элементов с напряжением питания отрицательной полярности и с низковольтным напряжением положительной полярности.

На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя уровня.

Преобразователь уровня содержит первый 1 и второй 2 входы, первый 3

2 тов ЭСЛ в уровни ЭСЛ элементов БИС. о

Цель изобретения — расширение области применения преобразователя уровня; достигается за счет возможности преобразования уровней логических элементов с напряжением питания отрицательной полярности и низковольтным напряжением положительной полярности.

Преобразователь уровня содержит источник тока, два р — и — р-транзистора, два n — р - n-транзистора, два диода и два резистора. Введение второго и — р — n-транзистора позволяет расширить диапазон входных напряжений. Преобразователь уровня может работать в двух режимах. В первом режиме на входы подаются парафазные сигналы, во втором на один из входов подается опорное напряжение, а на другой - входной сигнал. 1 ил. и второй 4 диоДы, первый 5 и второй 6 р - и — р-транзисторы, источник 7 тока, первый 8 и второй 9 резисторы, первый 10 и второй 11 n — р — n-транзисторы, выход 12, причем входы 1 и 2 устройства соединены соответственно с анодами диодов 3 и 4, катоды которых соединены соответственно с эмиттерами транзисторов 5 и 6, базы которых соединены с коллектором транзистора 5 и вторым коллектором транзистора 6, а также с вторым выводом источника 7 тока, первый вывод которого соединен с шиной источника питания, а также с эмиттером транзистора

10, база которого соединена с его вторым коллектором, первым коллекто3 1499481 ром транзистора 6 и вторым выводом рьзистора 8, первый вывод которого соединен с первым выводом резистора

9, общей шиной и коллектором транзистора 11, база которого соединена с вторым выводом резистора 9, а также с первым коллектором транзистора 10.

Эмиттер транзистора 11 соединен с выходом 12 устройства.

Преобразователь работает следующим образом.

При напряжении на входе 1, превышающем напряжение на входе 2 (с учетом разброса ДУ6 транзисторов 5 и 6 и разброса AUD напряжений на переходах диодов 3 и 4), транзистор 5 открыт, транзистор 6 закрыт. Транзистор

10, включенньп в режиме токового зеркала, задает ток через резистор 9, 20 пропорциональный току через реэистоу 8. Транзистор 11 повышает мощность сигнала на резисторе 8 и формирует на выходе 12 напряжение высокого уровня. 25

При напряжении на входе 2 большем, чем .напряжение на входе 1, закрывается транзистор 5 и открывается транзистор 6. Через первый коллектор транзистора 6, включенного в режиме токового зеркала, протекает ток, пропорциональный току источника 7 тока.

Через базу и второй коллектор транзистора 10 протекает суммарный ток резистора 8 и первого коллектора транзистора 6. Поэтому возрастает ток первого коллектора транзистора 10,. возрастает падение напряжения на резисторе 9 и уменьшается до низкого уровня напряжение на выходе 12.

Максимальный уровень входных напря- жений предлагаемого преобразователя так же, как и известного, ограничен только допустимым напряжением У Кэ транзистора 6 и выходного транзистора в составе источника 7 тока. Минимальный уровень входных напряжений

U „„, который способен различать

Ьх. ммя преобразователь уровня, определяется по формуле вх, мин Un Пбэ оь U U р

+ + 1.

50 где U„ — напряжение источника питания, напряжение на переход бэ о1 база — эмиттер транзистора 6;

U 1 — минимальное напряжение на источнике тока, при котором последний сохраняет свои свойства источника тока;

U 4 — напряжение на открытом диоде 4.

В наихудшем случае при низкой температуре (-60 С) можно считать, что

U> "Ug q - U р =-0,9 В, напряжение источника питания -U 4,5 В (нижний предел при источнике -5В+10 ) . В этам случае U< ц„ ----1,8 В. Таким образом, устройство имеет диапазон входных сигналов от уровней стандартных ЭСЛ элементов до уровней высоковольтных элементов с напряжением питания положительной полярности. При большой разности напряжений между входами 1 и 2 переходы база — эмиттер транзисторов 5 и 6 защищены от пробоя диодами 3 и 4.

Преобразователь уровня можно применять в двух режимах. В первом на входы 1 и 2 подаются парафазные (взаимно инверсные) сигналы, а во втором на один из входов 1 или 2 — опорное напряжение, и преобразователь в зависимости от.подачи сигнала на вход 1 или 2 транслирует без инверсии логи» ческого уровня или с инверсией.

Формула изобретения

Преобразователь уровня, содержащий источник тока, два диода, два р — и — р-транзистора, два резистора, один и — р — n-транзистор, базы первого и второго р — n — - р-транзисторов .соединены с коллектором первого

p — - n — - р-транзистора и через источо ник тока — с шиной питания, эмиттеры первого и второго р — и — р-транзисторов соответственно через первый и второй диоды соединены с первым и вторым входами преобразователя, коллектор п — р — п-транзистора соединен с общей шиной, база — с первым выводом первого резистора, а эмиттер подключен к выходу преобразователя, коллектор второго р - n — p-òðàíçèñòîðà соединен с первым выводом второго резистора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет воэможности преобразования уровней логических элементов с напряжением питания отрицательной полярности и с низковольтным напряжением положительной полярности, в него введен второй п — р — п-транзистор, дополнительный коллектор второго р - n — р-транзистора соединен с баСоставитель А.Янов

ТехредЛ. Сердюкова Корректор: C.Øåêìàð

Редактор И.Шулла

Заказ 4706/54 Тираж 884 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР а

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

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

6 149948 зой второго р — п — р-транзистора, база и второй коллектор второго и— р — n-транзистора соединены с первым выводом второго резистора, эмиттер6 с шиной питания, а первый коллектор— с базой первого п — р — n-транзистора, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с общей шиной.