Логічний елемент

Корисна модель належить до імпульсної техніки та може використовуватись у приладах автоматики. Існує відомий пристрій [див. Алексенко А.Г. Основы микросхемотехники. -М.: Советское радио, 1971, с. 38, рис. 2.3.1], який містить чотири діода, два транзистора, чотири резистора, джерело живлення, чотири вхідні шини, вихідну та спільну шини. Недолік цього пристрою - наявність джерела живлення. Найбільш близьким до передбачуваної корисної моделі є пристрій [див. а. с. СРСР №1261104, кл. Н03К 19/00], який містить дев'ять діодів, два резистора, транзистор, чотири вхідні шини, вихідн у та спільну шини, при цьому катоди першого, другого, третього та четвертого діодів з'єднані з анодами відповідно п'ятого, шостого, сьомого та восьмого діодів, перша, друга, третя та четверта вхідні шини підключені до катодів відповідно першого, другого, третього та четвертого діодів, аноди котрих з'єднані між собою та через перший резистор підключені до катодів п'ятого, шостого, сьомого та восьмого діодів, які через другий резистор з'єднані з вихідною шиною та колектором транзистора, емітер котрого підключено до спільної шини, а базу через дев'ятий діод з'єднано з анодом першого діода. Недолік цього пристрою - низька перешкодостійкість до електромагнітних перешкод. Ознаками прототипу, які збіжні зі суттєвими ознаками корисної моделі, яка заявляється, є: вісім діодів, два резистора, чотири вхідні шини, ви хідна та спільна шина, при цьому катоди першого, другого, третього та четвертого діодів з'єднані з анодами відповідно п'ятого, шостого, сьомого та восьмого діодів, перша, друга, третя та четверта вхідні шини підключені до катодів відповідно першого, другого, третього та четвертого діодів, аноди котрих з'єднані між собою та через перший резистор підключені до катодів п'ятого, шостого, сьомого та восьмого діодів, які через другий резистор з'єднані з вихідною шиною. Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату - високої перешкодостійкості логічного елементу від електромагнітних перешкод - є відсутність доповнюючих елементів, з'єднаних з іншими елементами пристрою певними схемотехнічними рішеннями. В основу корисної моделі поставлено задачу - підвищити перешкодостійскість логічного елемента від електромагнітних перешкод. Поставлене завдання вирішується таким чином, що логічний елемент містить вісім діодів, два резистора, чотири вхідні шини, вихідну та спільну шини, оптрон, котрий має пару: світлодіод-фототранзистор, при цьому катоди першого, другого, третього та четвертого діодів з'єднані з анодами відповідно п'ятого, шостого, сьомого та восьмого діодів, перша, друга, третя та че тверта вхідні шини підключені до катодів відповідно першого, друго го, третього та четвертого діодів, аноди котрих з'єднані між собою та через перший резистор підключені до катодів п’ятого, шостого, сьомого та восьмого діодів, які через другий резистор з'єднані з вихідною шиною та колектором фототранзистора оптрона, емітер якого з'єднано зі спільною шиною, анод і катод світлодіода оптрона підключені відповідно до анода першого діода та до спільної шини. Логічний елемент відрізняється від прототипу тим, що до нього впроваджено оптрон, котрий має пару: світлодіод-фототранзистор, при цьому катод світлодіода та емітер фототранзистора оптрона з'єднані зі спільною шиною, а колектор фототранзистора й анод світлодіода оптрона підключені відповідно до вихідної шини та до анода першого діода. Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєви х ознак винаходу й те хнічним результатом є та обставина, що технічний результат - висока перешкодостійкість логічного елемента від електромагнітних перешкод - може бути досягнутим тільки при використовуванні всієї сукупності суттєви х ознак корисної моделі. У відсутності в технічному рішенні хоча б однієї суттєвої ознаки технічний результат не досягається. На кресленні зображена схема пристрою (Див. Фіг.). Логічний елемент містить вісім 1...8 діодів, два 9, 10 резистора, чотири 11...14 вхідні шини, вихідну 15 та спільну 16 шини, оптрон 17, котрий має пару: світлодіод - фототранзистор, при цьому катоди першого 1, другого 2, третього 3 та четвертого 4 діодів з'єднані з анодами відповідно п'ятого 5, шостого 6, сьомого 7 та восьмого 8 діодів, перша 11, друга 12, третя 13 та четверта 14 вхідні шини підключені до катодів відповідно першого 1, другого 2, третього 3 та четвертого 4 діодів, аноди котрих з'єднані між собою та через перший 9 резистор підключені до катодів п'ятого 5, шостого 6, сьомого 7 та восьмого 8 діодів, які через другий 10 резистор з'єднані з вихідною 15 шиною та колектором фототранзистора оптрона 17, емітер якого з'єднано зі спільною 16 шиною, анод і катод світлодіода оптрона 17 підключені відповідно до анода першого 1 діода та до спільной 16 шини. Логічний елемент працює таким чином. При подачі на вхідні шини 11...14 напруги позитивної полярності високого рівня діоди 1...4 зміщуються у зворотньому напрямку, а діоди 5...8 -у прямому напрямку. Струм протікає через резистор 9 і світлодіод оптрона 17. Світлодіод віпромінюває світло та фототранзистор оптрона 17 відкривається. Через резистор 10 і перехід колектор-ємітер фототранзистора оптрона 17 протікає струм. Фототранзистор уходит у режим насищення та на вихідній шині 15 виникає напруга нізького рівня. Коли на вхідні шини 11...14 подається напруга нізького рівня, то діоди 1...8 закрити, світлодіод оптрона 17 світло не випромінюває, внаслідок чого фототрнзистор цього оптрона закрито. На вихідній шині 15 виникає нулевой потенціал, що еквівалентно напруги нізького рівня. Коли хоч би на одній із вхідних шин буде напруга високого рівня, а на других вхідних шинах - напруга нізького рівня, то світлодіод оптрона 17 світло не випромінюває та фототранзистор цього оптрона закрито. На вихідній шині 15 виникає напруга високого рівня, так як ця напруга через резистор 10 прикладається до шини 15. Перешкодостійкість логічного елемента від електромагнітних перешкод вище, ніж у відомих за рахунок впровадження оптрона, який має пару: світлодіод-фототранзистор.