172274. lajstromszámú szabadalom • Dinamikus logikai berendezés
3 172274 4 csatlakozik a logikai bemenő áramkörhöz, hogy a berendezés bekapcsolásakor a bekapcsoló tranzisztor bázisába folyó áram a berendezés biztos bekapcsolását és kikapcsoláskor ebből a bázisból kifolyó áram a berendezés kikapcsolását biztosítsa. Logikai bemenő áramkörként célszerűen diódás-ellenállásos kapcsoló áramkört is alkalmazhatunk, amelynél ezen áramkör kimeneti diódáját töltéstároló diódával kell megvalósítani és az ellenállásnak, az erősítő visszacsatolását vezérlő vezérlőáramkör órajelgenerátorával közös impulzusgenerátorhoz kell csatlakoztatni. A logikai bemenő áramkörnél célszerűen alkalmazhatunk a kapcsolóáramkörben többemitteres tranzisztort is, amelynél a többemitteres tranzisztor kollektorát a bekapcsoló tranzisztor bázisával és emittereinek egyikét pedig az erősítő visszacsatolását vezérlő vezérlőáramkör órajelgenerátorával közös impulzusgenerátorral kell összekötni. A dinamikus logikai berendezés ilyen módon történő kialakításával lehetőség nyílik az impulzusgenerátorok számának minimálisra (egyetlen generátor) csökkentésére és az órajelimpulzusok fázisarányaira vonatkozó szükséges követelmények enyhítésére és az áramkörben alkalmazott alkatrészek száma is csökken. Ennél a megoldásnál a visszacsatolt erősítőnek a be- és kikapcsoló tranzisztorok egymástól független működése, és a fokozódó áramerősség következtében az átkapcsolás a berendezés működésének sebességét is megnöveli. A találmányt a továbbiakban az ábrák alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány néhány példaként kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon: Az 1. ábra a találmány szerinti dinamikus logikai berendezés elektromos kapcsolási rajza. A 2. ábra a találmány szerinti berendezés logikai bemenőáram körének egy változata. A 3a, b ábrák a találmány szerinti berendezést vezérlő órajelimpulzusok jelalakjai. Az 1. ábra szerinti dinamikus logikai berendezésben logikai 1 áramkör, visszacsatolt 2 erősítő és a visszacsatolt 2 erősítőt vezérlő 3 vezérlőáramkör van. A logikai bemeneti 1 áramkör 6 ellenállással lezárt bemeneti 4 diódás és kimeneti 5 diódás, ellenállásos-diódás kapcsolóáramkörrel van megvalósítva. Ennél a megoldásnál a töltéshordozók élettartama nagyobb, az áramkör egyéb diódái és tranzisztorai töltéshordozóinak élettartamánál. A kapcsoló 1 áramkör 6 ellenállása óraimpulzusgenerátor 7 kimenetéhez csatlakozik (a generátort az 1. ábrán nem tüntettük fel). A logikai bemenő áramkör 8 kimenete a 2 erősítőt visszacsatoló 3 vezérlőáramkör bemenetéhez csatlakozik. A visszacsatolt 2 erősítő kétfokozatú, földelt emitteres 9 és 10 tranzisztorokból áll. Ennél az áramkörnél a második fokozat kimenete, amely a 2 erősítő 11 kimenetét is képezi, 12 ellenálláson át az első fokozat bemenetével össze van kötve és ez tulajdonképpen a 2 erősítő 13 bemenete is. A 12 ellenállás áramköre képezi a 2 erősítőnek a 3 vezérlőáramkörrel vezérelt visszacsatoló áramkörét. A 2 erősítő tetszőleges visszacsatolt, szabályozható pozitív visszacsatolású erősítővel, illetve olyan egyéb nemlineáris erősítővel is megvalósítható, amelynél az impulzusjeladat tartama szabályozható. A 2 erősítő pozitív visszacsatolását vezérlő 3 vezérlőáramkörben egy bekapcsoló 14 tranzisztor és egy kikapcsoló 15 tranzisztor van, a 14 tranzisztor emittere és a 15 tranzisztor kollektora egymással össze vannak kötve és a visszacsatolt erősítő 13 bemenetéhez csatlakoznak, a bekapcsoló 14 tranzisztor kollektora pedig előfeszítő 16 diódán át a kikapcsoló 15 tranzisztor bázisával van összekötve. Az előfeszítő 16 dióda az 5 diódához hasonlóan töltéstároló diódával van megvalósítva. A bekapcsoló 14 tranzisztor kollektora össze van kötve az órajel impulzusgenerátor 7 kimenetével, mégpedig egy 17 ellenálláson keresztül, és a 14 tranzisztor bázisa a logikai 1 áramkör 8 kimenetéhez csatlakozik. A berendezés ÉS bemenetéit a logikai bemenő 1 áramkör 18 bemenetei, a berendezés VAGY bemenetéit a 19 és 20 bemenetek képezik, a berendezés kimenete pedig azonos a 2 erősítő 11 kimenetével. A találmány szerinti dinamikus logikai berendezésnél a logikai bemenő áramkör a 2. ábra szerinti változatban is kialakítható. Ennél a változatnál az áram átkapcsolására többemitteres 21 tranzisztort alkalmazunk. A többemitteres tranzisztor kollektora ekkor a logikai bemenő 1 áramkör kimenetét képezi, és össze van kötve a bekapcsoló 14 tranzisztor bázisával. A többemitteres tranzisztor 22 emittereinek egyike össze van kötve az órajel impulzusgenerátor 7 kimenetével, a többi emitter pedig a dinamikus logikai berendezés 18 bemenetéit képezi. A többemitteres 21 tranzisztor bázisa egy 23 ellenálláson át össze van kötve a visszacsatolt 2 erősítőt tápláló E áramforrással. Logikai bemenő áramkörként bármilyen egyéb logikai áramkör is alkalmazható, amely megvalósítja az ÉS, VAGY funkciókat és ezek kombinációit. A logikai áramkörnek a berendezés bekapcsolásakor a 14 tranzisztor bázisába folyó áramot, kikapcsolásakor pedig a bázisból kifolyó áramot kell biztosítani (például az 1. ábrán feltüntetett npn tranzisztorok esetében). A 3a, b ábrákon sorosan kapcsolt dinamikus logikai berendezésekből kialakított lánc vezérlésére alkalmas órajelimpulzus jelalakját tüntettük fel. Az ábrán az x tengely időt, az y tengely feszültséget jelöl. T az impulzussorozat periódusideje, T, az órajel impulzustartama, T/2 a 3a ábra szerinti <pj órajelsorozat és a 3b ábra szerinti cp2 impulzussorozat közötti fáziseltolódás. Az impulzusarány, azaz T/Tj értéke kettő vagy ennél nagyobb lehet. Az 1. ábra szerinti berendezés működése a következő: Ha a <p, órajelimpulzussorozat következő pozitív órajelimpulzusának kezdetekor a berendezés minden 18 bemenetén a legnagyobb feszültségnek megfelelő L jel van, akkor az órajel impulzusgenerátorból az órajel impulzustartama alatt a 6 ellenálláson és az 5 diódán át áram folyik a bekapcsoló 14 tranzisztor bázisa felé. A 14 tranzisztor kinyit és telítésbe kerül. Kollektorkörében a 17 ellenálláson át az órajelgenerátor felé szintén megindul az áram. A 14 tranzisztor kollektor és bázisáramának összege, tehát a teljes emitterárama, a visszacsatolt 2 erősítő 9 tranzisztorának a bázisára kerül és ezt a tranzisztort gyorsan kinyitja. A 15 tranzisztor és az előfeszítő 16 dióda ekkor le van zárva, mivel a nyitott és telítésben levő 14 tranzisztor kollektorán levő feszültség nem elégséges két sorosan kapcsolt átmenet — az előfeszítő 16 dióda és a 15 tranzisztor emitterbázis átmenete — nyitására. A 9 tranzisztor kinyitása következtében a 2 erősítő 10 tranzisztora gyorsan lezár a nagy záróirányú bázisáram 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
