159607. lajstromszámú szabadalom • Komplementer inverter
3 199607 4 nál a hamis impulzus annál könnyebben keletkezik, minél meredekebb a kimenőjel. Az 1. ábrán bemutatott inverter kimenőjelének 0 V felé tartó éle gyors, nem változtatható, tehát adott rendszer esetén a generátorral nem lehet beállítani a sebesség- és zajszempontból optimális lefutás értékét. Ez az 1. ábrán bemutatott kapcsolás másik hátrányos tulajdonsága. A kimenőjel felfutási idejének lassúságát teljesen kiküszöböli a 2. ábra kapcsolása, amelyben az 1 inverterrel a másik 3 inverter van logikailag párhuzamosan kötve. A két inverter egymástól különbözik, hogy végtranzisztoraik egymással ellentétes típUsú félvezetőből vannak felépítve, tehát az egyik pnp, a másik npn típusú. Ily módon a két inverter push-pull üzemmódban működik: amig az egyik vezet, addig a másik le van zárva. A kimenőjel meredek, a fel- és lefutása idők rövidek, de egyik sem változtatható. Másik nagy hátránya a kapcsolásnak az, hogy nem lehet földelni, hiszen a másik 3 inverter vezetésének állapotában a kimenetre kerülő föld tönkreteszi a másik 3 inverter végtranzisztorát. Ismeretesek olyan megoldások is, amelyekben a felfutó él meredekségét emitterkövető alkalmazásával javítják, de ezeknek a kapcsolásoknak a kimeneteit sem lehet általában földre kötni, illetve a védőellenállások nagy áramfogyasztásnak, és egyik ismert megoldásban sem lehet egyszerűen változtatni a kimenőjel meredekségét. A belső integrálás, mint a különben gyors kiimenőjel lelassításának legegyszerűbb eszköze, nem ad jó eredményt, mert növeli a kimenőjel késését, hiszen a bemenőjel gyors változásának lelassítása miatt az inverter átkapcsolása is !ésőíbfo kezdődik meg. A találmány szerinti elrendezés kimenete földelhető, és a kimenőjel fel- és lefutása könnyűszerrel változtatható, anélkül, hogy a késési idő megnövekedne. A kapcsolásban ez által válik lehetővé, hogy a másik 3 inverter csak a felfutóéi idejére kapcsolódik a kimenetre, és a kimenetről a fel- és lefutó él tartamában.-működő "negatív visszacsatolás lassítja le a kimenőjel gyors változását. A negatív visszacsatolás nein, hatásos addig, amíg a Mmenőjel nem változik, tehát a •kapcsolás az áramkör eredeti késési idejét nem növeli. A találmány szerinti elrendezést a 3. ábra szemlélteti. A bemenőjel az 5 keverőfokozaton át közvetlenül rájut az 1 invérterre, de ,a másik 3 invérterre csak a másik 4 differenciáló fokozaton keresztül csatlakozik. A kimenőjel a 6 differenciáló fokozaton keresztül visszacsa tolódik, és az 5 keverőfokozatkan a bemenőjelhez hozzákeverődik. Ha a ibemenőszint megegyezik az ú feszültséggel, akkor az 1 inverter vezet, meghajtja a terhelést és a 2 munkaellenállast, a másik 8 inverter le van zárva. Ha a bemeneten a feszültség hirtelen megváltozik az u szintről földpotenciálra, akkor az 1 inverter lezár, a másik 3 inverter a másik 4 differenciáló fokozat által megszabott időre kinyit, és a kimenetet u feszültségre húzza a visszacsatoló 6 differenciáló fokozat által megszabott gyorsasággal. Ha a bemenet statikusan iföldpotenciálon van, akkor mindkét inverter lé van zárva, és a 2 munkaellenállás biztosítja az u kimenőszintet. Ha a bemenőjel földpotenciálról u /feszültségre változik, akkor az 1 inverter kinyit, és a visszacsatoló 6 differenciáló fokozat által megszabott gyorsasággal földre húzza a kimenetet, miközben a másik 3 inverter le van zárva. A másik 4 differenciáló fokozat időállandóját úgy kell megválasztani, hogy a másik 3 inverter képes legyen a szórt kapacitások u feszültségre feltölteni. Látható, hogy a kimenet földelése esetén a másik 3 inverter végtranzisztora a felfutó él időtartama alatt vezet, ezért a •másik 4 differenciáló fokozat időállandójának megválasztásánál figyelembe kell venni az ismétlődési frekvenciát, illetve a vezetés kitöltési tényezőjét is a másik 3 inverter végtranzisztorának megvédése érdekében. A gyakorlatban előforduló terhelési (kapacitás, ismétlődési frekvencia és tranzisztordisszipáció értékek mellett a másik i3 inverter végtranzisztora nem kényes kimenetének tartós földelésére. Példáként bemutatjuk a találmányi elrendezés egy kiviteli alakját. (4. ábra.) Az áramkör egy DTL logika NOR kapuja, amelynek 5 keverőfokozata egyúttal diódás VAGY-kapu is, kimenő emitterkövetővel. A VAGY-kapu munkaellenállása az u feszültségnél nagyobb abszolút értékű v feszültségre van kötve. Az emitterkövető közvetlenül hajtja meg a pnp invertert és kondenzátoron keresztül működteti az mprí tranzisztort. A kimenetre nincs állandóan rákötve a visszacsatoló kondenzátor, lehetőségét adva a fel- és lefutás változtatására. A munkaellenállást sem kell mindig rákötni a kimenetre, hiszen pl, hosszú vonalak meghajtásánál célszérű a kábel lezárását is biztosító múnkaellen• állást a vonal végére helyezni. Több alkalmazásban nincs szükség a kimenőjel meredekségének változtatására, sőt az a jó, ha a kimenőjel mindkét éle a lehető legmeredekebb. Ez az eset például a rendszeren belül, vagyis ha nem kimenő inverterről van szó. Ekkor a kapcsolásból elmarad a visszacsatoló 6 differenciáló . fokozat és az . 5 keverőf okozat (5. ábra). Más esetben, például a kimenő inverteteknél, ha nem fontos a kimenet földelhetősege, akkor a kapcsolásból elmarad a 4 másik differenciáló fokozat és a 2 munkaéllenállás. (6: ábra.) Szabadalmi igénypontok: 1. Komplementer inverter, amely tartalmaz egy tranzisztoros első invertert (1), mely inverter (1) végtranzisztorának emittere földpo-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2