Преобразователь логических уровней

Авторы патента:

H03K19/0175 - устройства связи; переходные устройства (интерфейсы для цифровых вычислительных машин G06F 3/00,G06F 13/00)

Использование: изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для преобразования логических сигналов стандартных уровней в логические сигналы программируемых уровней. Устройство содержит: транзисторные ключи (1, 2), каждый из которых включает в себя два р-п-р-транзистора (4, 14), два п-р-п-транзистора (5, 13), два диода (6, 7), три резистора

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 К 19/0175

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Аь ОИ

-щг„

ИО7Е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4884067/21 (22) 17.10.90 (46) 30.04.93. Бюл, ¹ 16 (71) Дальневосточный филиал Научно-исследовательского института "Аргон" Научнопроизводственного объединения "Персей" (72) Ю.А.Левашов (56) Авторское свидетельства СССР

¹ 1466004, кл, Н 03 К 19/092, 1982, Коффрон Дж„Лонг В, Расширение микропроцессорных систем. M,: "Машиностроение", 1987, с. 160-162, „„Я „„181 2634 А1 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛОГИЧЕСКИХ

УРОВНЕЙ (57) Использование: изобретение относится . к импульсной технике и может быть использовано для преобразования логических сигналов стандартных уровней в логические сигналы программируемых уровней. Устройство содержит: транзисторные ключи (1, 2), каждый из которых включает в себя два р-и-р-транзистора (4, 14), два и-р-и-транзистора (5, 13), два диода (6, 7), три резистора (11, 15, 16), стабилитрон (10), и схему управления состоянием ключей. 1 ил, 1812634

Изобретение относится к импульсной

iехнике, может быть использовано для преобразования логических сигналов стандартных уровней в логические сигналы программируемых уровней.

Цель изобретения вЂ” расширение диапазона изменения (программирования) и уменьшение погрешности установки уровней напряжения выходного логи еского сигнала при ненасыщенном режиме работы выходных транзисторов.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий два транзисторных ключа и схему управления состоянием ключей, введены два параметрических стабилизатора напряжения, вследствие чего напряжение питания выходных каскадов транзисторных ключей не зависит от величин программируемых напряжений на опорных шинах.

По сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве имеются новые элементы; параметрические стабилизаторы напряжения питания выходных каскадов транзисторных ключей и новые взаимосвязи.

По сравнению с другими известными решениями в предлагаемом устройстве каждый уровень логического сигнала формируется своим отдельным двухтактным каскадом. 3а Счет введения параметрических стабилизаторов напряжения, обеспечивается ненасыщенный режим работы выходных транзисторов, уменьшается погрешность формирования уровней выходного логического сигнала.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема предлагаемого преобразователя логических уровней.

Преобразователь логических уровней содержит два идентичных транзисторных ключа низкого,1 и высокого 2 уровней логического сигнала и схему 3 управления состоянием ключей. Транзисторный ключ 1 низкого уровня содержит выходной двухтактный каскад, выполненный на двух комплементарных транзисторах 4 и 5, коллекторы которых через диоды 6 и 7 соединены с выходной шиной 8, эмиттер транзистора 4 соединен с шиной 9 опорного напряжения низкого уровня выходного логического сигнала, а эмиттер транзистора

5 вЂ” с выходом параметрического стабилизатора напряжения, включающего стэбилитрон 10 и гасящий резистор 11. Резистор 11 соединен с минусовой шиной 12 питания.

База переключающего транзистора 13 и эмиттер переключающего транзистора 14 соединены с инвертирующим выходом схе мы 3 управления состоянием ключей, а коллекторы вЂ” с резисторами 15 и 16 и базами выходных транзисторов 4 и 5. Транзисторный ключ 2 высокого уровня выходного логического си нала соединен с шиной 17 опорного напряжения высокого уровня выходного логического сигнала, с неинвертирующим выходом схемы 3 управления . состоянием ключей и минусовой шиной 12 питания. На вход 18 схемы 3 управления состоянием ключей подается входной логический сигнал стандартных уровней, через шину 19 на схему 3 управления состоянием ключей подается плюсовое напряжение питания.

Преобразователь логических уровней

15 работает следующим образом.

При подаче на вход 18 низкого уровня логического сигнала на инвертирующем выходе схемы 3 управления состоянием ключей устанавливается высокий уровень

20 нэпря>кения, который подается .на базу транзистора 13 и эмиттер транзистора 14 ключа 1 низкого уровня логического сигнала, Транзисторы 13 и 14 открываются, через резисторы 15 и 16 протекает их коллекторный ток. Падения напряжений на резисторах 15 и 16 открывают транзисторы

4 и 5 .выходного двухтактного каСкада, по цепи: шина 9 опорного напряжения низкого уровня, эмиттер-коллектор транзистора 4, диод 6, диод 7, эмиттер-коллектор транзистора 5, резистор 11, минусовая шина 12 протекает ток. На выходной шине 8 устанавливается напряжение, равное напряжению .

35 на шине 9 опорного напряжения низкого уровня минус половина напряжения стабилизации стабилитрона 10. Транзисторы выходного двухтактного каскада ключа 2 высокого уровня логического сигнала в это

40 время закрыты, и величина напряжения на шине 17 опорного напряжения высокого уровня не влияет на величину выходного напряжения на шине 8, При подаче на вход 18 высокого уровня

45 логического сигнала на инвертирующем выходе схемы 3 управления состоянием ключей устанавливается низкий уровень напряжения, который подается на базу транзистора 13 и эмиттер транзистора клю50 ча 1 низкого уровня логического сигнала.

Транзисторы 13 и 14 закрываются, падения напряжений на резисторах 15 и 16, включенных между базами и эмиттерами транзисторов 4 и 5, становятся равными

55 нулю, транзисторы 4 и 5 выходного двухтактного каскада ключа 1 низкого уровня закрываются, и величина напряжения на шине

9 опорного напряжения низкого уровня не влияет на величину выходного йапряжения на шине 8. В то же время высокий уровень

1812634 напряжения с неинвертирующего выхода схемы 3 управления состоянием ключей, через соответствующие переключающие транзисторы, открывает транзисторы двухтактного выходного каскада ключа 2 высокого уровня логического сигнала и на выходной шине 8 устанавливается напряжение, равное напряжению на шине."7 опорного напряжения высокого уровня минус половина напряжения стабилизации стабилитрона ключа 2 высокого уровня логиче-. ского сигнала, Разность потенциалов эмиттер-коллектор транзисторов 4 и 5 двухтактного выходного каскада определяется напряжением стабилизации стабилитрона 10 и слабо зависит от величины изменяемого (программируемого) напряжения на шине 9, вследствие чего для этих транзисторов может быть установлен ненасыщенный режим работы.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого преобразователя состоит в том, что расширение диапазона изменения уровней логического сигнала позволяет расширить функциональные возможности по добных устройств при сопряжении различных блоков аппаратуры, построенных на разных типах интегральных схем, обеспечивая преобразование логических сигналов одного из стандартных уровней в программируемые уровни напряжений, охватывающие сигналы элементов ЭСЛ. ТТЛ, МОП и КМОП. Выбором режима работы схемы 3 управления состоянием ключей обеспечивается управление устройства от сигналов одного из стандартных уровней, например, ТТЛ или ЭСЛ, или КМОП. В устройствах автоматизированного диагностирования изделий цифровой электронной техники (логических тестерах), в которых предлагается применять данный преобразователь логических уровней, вследствие уменьшения погрешности установки выходных напряжений он обеспечивает, помимо сопряжения логического тестера с объектами диагностирования различных типов, допусковый контроль изделий. Ввиду слабой зависимости выходного напряжения преобразователя от сопротивления нагрузки (сопротивления входов обьекта диагностирования) облегчается управление выходны45 каскадов первого и второго транзисторных ключей соединены с общей шиной, база и эмиттер соответственно и-р-и и р-и-р-транзисторов входных каскадов первого и второ.го транзисторных ключей подключены

50 соответственно к инвертирующему и неинвертирующему выходам схемы управления состоянием ключей.

40 ми напряжениями и их калибровка, сокращается время тестирования. Все это приведет к повышению конструктивных и эксплуатационных характеристик вышеназванной аппаратуры

Формула изобретения

Преобразователь логических уровней содержащий первый и второй транзисторные ключи и схему управления состоянием ключей, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения и уменьшения погрешности установки уровней напряжения выходного логического сигнала, первый и второй транзисторные ключи выполнены на р-и-р и и-р-п-транзисторах выходных каскадов, при этом эмиттеры р-и-р-транзисторов выходных каскадов первого и второго транзисторных ключей подключены соответственно к шинам опорного напряжения низкого и высокого уровней выходного сигнала и к катодам соответственно первого и второго стабилитронов, аноды которых подключены к эмиттерам и-р-и-транзисторов выходных каскадов соответственно первого и второго транзисторных ключей и через соответствующие гасящие резисторы вЂ” к минусовой шине питания, коллекторы р-и-р-транзисторов выходных каскадов первого и второго транзисторных ключей через соответственно первый и третий диоды в прямом включении соединены с выходной шиной, которая через второй и четвертый диоды в прямом включении соединена с коллекторами и-р-итранзисторов выходных каскадов соответственно первого и второго транзисторных ключей, базы и-р-и и р-и-р-транзисторов выходных каскадов первого и второго транзисторных ключей соединены с коллекторами соответственно р-и-р и и-р-и-транзисторов входных каскадов этих ключей и через соответствующие резисторы вЂ” с собственными эмиттерами, базы и эмиттеры соответственко р-п-р и и-р-и-транзисторов входных

Устройство преобразования уровней логических сигналов на кмоп-транзисторах // 1775853

Мультиплексор // 1732461

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах передачи цифровой информации

Преобразователь логических уровней // 1593538

Изобретение относится к интегральной микроэлектронике и может быть использовано при производстве схем оперативных запоминающих устройств и логических элементов

Преобразователь уровней // 1539991

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для согласования уровней логических сигналов МДП-транзисторной P-канальной логики со схемами на биполярных транзисторах

Буферное устройство // 1507180

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в полупроводниковых интегральных схемах в качестве формирователя импульсов и буферных каскадов дешифраторов

Усилитель-инвертор // 1429310

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве передатчика импульсных сигналов через кабельную магистраль

Устройство передачи высокого напряжения // 1396932

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в полупроводниковых интегральных схемах с внутренним источником высокого напряжения в качестве статически непотребляющей мощность нагрузки высоковольтной схемы дешифрации

Устройство для согласования // 374743

Согласующее устройство // 327610

Способ обработки цифровых потоков по модели сигнала и перепрограммируемым схемам электрическим // 2220498

Изобретение относится к цифровой и вычислительной технике и может использоваться при обработке цифровых потоков

Способ быстрой автоматической настройки на сигнал и его обработки // 2263394

Изобретение относится к области цифровой и вычислительной техники и может быть использовано при приеме, демодуляции и обработке сигналов с различной структурой по модели сигнала и возможностью быстрой, автоматической настройки на сигнал при повторном выходе на него

Устройство сопряжения токового режима для высокоскоростной связи вне микросхем // 2369977

Изобретение относится к пересылке данных от микросхемы к микросхеме, которая использует метод токового режима вместо общепринятых методов дифференциальной передачи сигналов режима напряжения

Устройство для управления интегральным модулем // 2071636

Преобразователь уровня эсл-кмоп // 2097914

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в логических устройствах на биполярных и комплементарных МДП-транзисторах, его целью является повышение быстродействия преобразователя уровня ЭСЛ-КМОП, которое достигается введением в устройство первого и второго элементов смещения 19, 20 и изменением связей компонентов, позволившим реализовать в устройстве метод форсированного управления активными p- и n-канальными МДП-транзисторами 13 - 116, при котором воздействие на транзисторы осуществляется одновременно по выходам истока и затвора

Источник тока питания переключателя тока // 2001514

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим схемам логических элементов , и может быть использовано при разработке элементов ЭСЛ с защитой от воздействия дестабилизирующих фактов (ДФ)

Преобразователь уровня напряжения // 2004073

Изобретение относится к интегральным микросхемам , построенным на базе комплементарных МОП-транзисторов (КМОП), а более конкретно к КМОП-преобразователям уровня напряжения Сущность изобретения преобразователь уровня напряжения содержит р-канальный МОП-транзистор 1 и n-канальный МОП-транзистор 2

Устройство для коррекции фазы // 2028727

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в схемах синхронизации для коррекции фазы процесса за счет добавления в корректируемую последовательность, имеющую высокие требования к положению переднего фронта и длительности импульсов, дополнительных (корректирующих) импульсов

Регулируемое входное приемное устройство для высокоскоростного интерфейса с низким уровнем мощности // 2468509

Изобретение относится к интегральным схемам и может быть использовано для высокоскоростных входных приемных устройств

Псевдодифференциальный каскодный выходной буфер // 2543939

Изобретение относится к области коммутационных сред для вычислительных систем и может быть использовано как выходной буферный каскад передатчика в высокоскоростных мультиканальных интерфейсах. Техническим результатом является уменьшение дрожания выходного сигнала и увеличение диапазона дифференциального размаха выходного напряжения путем обеспечения возможности передачи высокоскоростного потока данных. Устройство содержит основной управляемый источник стабильного тока, формирователь основного опорного напряжения, пару основных источников тока, пару основных ключей, дублер основного ключа, пару терминирующих резисторов, пару дифференциальных катушек, вспомогательный источник тока, пару вспомогательных ключей, дублер вспомогательного источника тока, дублер вспомогательного ключа, вспомогательный управляемый источник стабильного тока и формирователь вспомогательного опорного напряжения. 1 ил.