SU375792A1 - Формальный нейрон - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области радиоэлектроники и может быть использовано в логических устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известны устройства дл  реализации логической функции эквивалентности и неэквивалентности , содержащие входные переключатели тока, элемент «ИЛИ на переключателе тока и выходной переключатель тока с эмиттер11ЫМИ повторител ми на выходе.

Цель изобретени  - повышение надежности н быстродействи  устройства.

Цель достигаетс  тем, что в устройстве входные переключатели тока сод.ержат многоэмиттерный транзистор, коллектор которого соединен с коллекторами информационных транзисторов переключател  тока элемента «ИЛИ и с базой первого транзистора выходного переключател  тока, а коллекторы информационных транзисторов входных переключателей тока подключены к коллектору опорного транзистора переключател  тока элемента «ИЛИ и к базе второго транзистора выходного переключател  тока, причем выходы эмиттерных повторителей через диоды, включенные в пр мом направлении, соединены с базами соответствующих транзисторов выходного переключател  тока.

На фиг. 1 изображена предлагаема  схема формального нейрона (ФН) на переключател х тока, реализующа  логическую функцию эквивалентности ,..., XnVXiX,..., Хп по пр мому выходу и функцию неэквивалентности f(XiyX2V,..., VXn) (XiVX.V,..., V.Y,,) по инверсному выходу.

Как видно из фиг. 1, ФН содержит входные переключатели тока, образованные информационными транзисторами /i, 2,..., In и опорным многоэммитерным транзистором /«-ц, элемент «ИЛИ на переключателе тока, состо щем из информационных транзисторов /„-i-a. /71+3,.... hn+z. Схема содержит также выходной переключатель тока на транзисторах 2 и 3, с коллекторов которых через эмиттерные повторители 4 и 5 снимаютс  пр мые и инверсные выходные сигналы (F и Р). Переключатели тока, образованные транзисторами li, h,-.., /n+ь соответствуют положительным входам порогового элемента ФН (фиг. 2), а переключателъ токъ., образованный транзисторами .«-1-2, /п+з,..., /2П+2, соответствует отрицательному входу порогового элемента ФН.

На фиг. 2 показано фупкциональное изображение ФН, реализующего функцию эквивалентности (неэквивалентности). Транзисторы п+2, п+з,..., /2и+,1 на фиг. 1 соответствуют входам элемента «ИЛИ на фиг. 2.

Устройство работает следующим образом. При отсутствии входных сигналов, т. е. при х Х2 ... , транзисторы/ij/2,..., 1,1 заперты , а транзистор In+i открыт по всем эмпттер ным переходам; транзисторы In+z, 1п+з,-.-, 1гп+ заперты, а транзистор 1п+. открыт по всем эмиттерным переходам; транзисторы /п+2, n+z,..., Izn+i заперты, а транзистор /аи+г открыт. Поскольку , (где R, Rz - сопротивлени  п резисторов 5 и 7) то токи, протекающие через резисторы 8 w. 9 одинаковы. Так как , то . Следовательно, если з, - сопротивлени  резисторов 5 и Я транзистор 2 открыт , а транзистор 3 закрыт. Вследствие этого на пр мом выходе (F) элемента имеем высокий уровень потенциала (логическа  «1), а на инверсном выходе (F) имеем низкий уровень потенциала. Если сигналы присутствуют на всех входах схемы, т. е. ,...,An l, то транзисторы Л, 2,..., In открыты, а транзистор /n+i закрыт по всем эмиттерам, транзисторы In+z, -/п+з,.-., /2П+1 открыты, а /2И4-2 закрыт. Снова токи, протекающие через резисторы 8 и 9 равны, и поэтому транзистор 3 закрыт, а 2 открыт, и на пр мом выходе схемы имеем высокий потенциал . Во всех остальных случа х комбинаций входных сигналов транзистор 5 открыт, а 2 закрыт , т. е. на пр мом выходе схемы имеем низкий уровень потенциала (логический 0). Диоды 10 и 11 служат дл  предотвращени  насыщени  (пр мого смещени  коллекторного перехода) транзисторов 2 и . В предлагаемой схеме насыщение транзисторов входных переключателей предотвращаетс  при помощи диодов 12 и 13, подключенных между коллекторами этих транзисторов и выходами схемы. Рассмотрим пример. Пусть , Хд,Хз,..., Хп 0. Тогда через резистор 8 протекает ток, равный (2п - }) /i(/i-ток, идущий через ре5 10 15 20 25 30 35 40 зистор 6). при больщих п этот ток быть достаточно большим и потенциал в точке б сильно снижаетс . В реззльтате, коллекторные переходы транзисторов /n+i, 1п+2,-.., lzn+ могут оказатьс  смещенными в пр мом направлении, что приводит к насыщению этих транзисторов, увеличению времени их выключени , следовательно и снижению быстродействи  схемы Б целом. Диоды 2 и 13 позвол ют фиксировать потенциалы на коллекторах входных транзисторов на уровне , - - бд (где f/B-выходной высокий уровень потенциала , Uf - падение напр жени  на диоде ), тем самым предотвраща  насыщение этих транзисторов. Предмет изобретени  Формальный нейрон дл  реализации логической функции эквивалентности и неэквивалентности , содержащий входные переключатели тока, элемент «ИЛИ на переключател х тока и выходной нереключатель тока с эмиттерными повторител ми на выходе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и быстродейст.ви , в нем входные переключатели тока содержат опорный многоэмиттерный транзистор, коллектор которого соединен с коллекторами информационных транзисторов переключател  тока элемента «ИЛИ и с базой первого транзистора выходного переключател  тока, а коллекторы информационных транзисторов входных переключателей тока подключены к коллектору опорного транзистора переключател  тока элемента «ИЛИ и к базе второго транзистора выходного переключател  тока, нричем выходы эмиттерных повторителей через диоды, включенные в пр мом направлении, соединены с базами соответствующих транзисторов выходного переключател  тока,

в

ю Н4Г

/2

JL.

;/

7J

U

хИп

/г.

Ч-

1

L

// 2

х„

Фиг.

7 / -/ о

{7- |7