Podręcznik

2.18. Bramki trójstanowe

Specjalnym rodzajem bramek statycznych są bramki trójstanowe. Są to bramki, których wyjście może być w stanie zera, jedynki lub wysokiej impedancji. W tym ostatnim przypadku wyjście bramki może być uważane za odłączone od układu. Pozwala to na przykład dołączyć do tego samego węzła elektrycznego wyjścia kilku bramek, z których w każdym momencie wszystkie z wyjątkiem jednej są w stanie wysokiej impedancji. Najprostszą bramką trójstanową jest inwerter trójstanowy. Jego schemat pokazany jest na rysunku 2-22. Można go traktować jako zwykły inwerter skojarzony z bramką transmisyjną.

Rysunek 2 22. Inwerter trójstanowy: schemat i symbol

Tranzystory T1 i T4 tworzą zwykły inwerter. Tranzystory T2 i T3 są sterowane sygnałem z dodatkowego wejścia Z w taki sposób, że albo oba są włączone (dla Z = „1”) albo oba są wyłączone (dla Z = „0”). W pierwszym przypadku inwerter działa w zwykły sposób. W drugim przypadku w węźle wyjściowym panuje stan wysokiej impedancji, ponieważ żaden z tranzystorów T2 i T3 nie przewodzi. Taki inwerter projektuje się tak samo, jak zwykły inwerter dwutranzystorowy, po czym przyjmuje się szerokość kanałów wszystkich tranzystorów dwukrotnie większą niż w zwykłym inwerterze, zgodnie z zasadą poszerzania kanałów tranzystorów w połączeniach szeregowych.

Tak oto poznaliśmy podstawowe rodzaje statycznych bramek CMOS. Dalej będzie mowa o bramkach zwanych dynamicznymi, a także o przerzutnikach - układach pozwalających zapamiętać pojedyncze bity.