Главная  Линейные элементы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [ 47 ] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

у = х\Х2 . . Хт, транзистор служит для инвертирований сигналов,, а диоды Дь Да, • - , Дт для реализации функции И входных сигналов. Только в том случае, когда на всех т входах действуют высокие уровни напряжения диоды заперты и через базу транзистора протекает большой ток, равный разности токов через резисторы Ra и Re (не считая малые обратные токи через запертые диоды); при этом транзистор насыщен, напряжение на его коллекторе Ыкн низкое и представляет собой нижний логический уровень Е° {у = 0). Если хотя бы на одном входе ДТЛ действует низкий уровень Е°, то соответствующий диод открыт, через него-идет большой ток, вследствие чего ток через базу транзистора мал, транзистор заперт, его коллекторное напряжение высокое (примерно равное Ек) и представляет собой высокий логический уровень £ (у = I).

Лсм2

вxm 0

/>1

-J»-


Рис. 2.47

Связь между входной логической схемой (И) и инвертором (НЕ) осуществляется при помощи кремниевых диодов Дсмь Дсм2-

Вольтамперная характеристика кремниевого диода »д = /(Ыд) при Ыд > О расположена практически вертикально (без учета начальной «пятки»). Следовательно, независимо от величины тока диода гд (если только гд превышает некоторый малый уровень) напряжение на диоде положительно и постоянно. Поэтому цепочка диодов Дсм1 и Дсм2 может рассматриваться как источник постоянного смещения, равного 2ыдсм.

Для количественной иллюстрации работы схемы будем полагать, что пороговый уровень отпирания транзистора, а также пороговый уровень отпирания диодов равен С/пор = 0,6 В, напряжение на открытом диоде и на базе насыщенного транзистора равно: Ыбд = Иддр = 0,8 В; напряжение на коллекторе насыщенного транзистора равно: Ыкн = 0,2 В.

Статические режимы



другими словами, лг! О, Х2 = Хз ... Хт= I. Тогда напряжение в точке а равно:

«21 = «вх1+«д.=° + «дохкр. (2-123)

или в нашем примере = 0,2 + 0,8 = 1 В, так как по условию напряжение на открытом диоде Mi равно: Ыдоткр = 0,8В, а входное напряжение Е° Ыкн == 0,2 В. (Можно считать, что и с учетом влияния нагрузки напряжение Е° примерно равно напряжению на коллекторе насыщенного транзистора «кн, так как при открытых нагрузочных диодах общее сопротивление нагрузки примерно равно сопротивлению п параллельно соединенных резисторов R, т. е. Ra/п, что при величине Ra в несколько килоом несравненно больше выходного сопротивления насыщенной схемы, т. е. десятков ом.)

Напряжение на базе транзистора равно:

«6 закр = «5l - «д см . - «д см 2 = -2«д откр = °-2«д откр < О (2-124)

так как смещающие диоды открыты и напряжения на них, по условию, порядка 0,8 В. Следовательно, транзистор заперт (Мбзакр = -0,6 В), и напряжение на его коллекторе, т. е. выходное напряжение запертой схемы Ывыхзакр, высокое, приблизительно равное к, т. е. = (при высоком выходном напряжении нагрузочные диоды заперты и общая нагрузка на закрытую схему составляет величину порядка /?добр/", где /?добр - обратное сопротивление диода, что много больше выходного сопротивления закрытой схемы, примерно равного Rk).

В случае отсутствия в схеме источника смещения Еб (резистор Re заземлен - см. пунктирную линию на рис. 2.47) напряжение на базе . транзистора в рассматриваемом случае, т. е. при Ыд=ы=1В, положительно, но меньше f/nop (например, Ибзакр = 0,2В) и транзистор закрыт; естественно, что при этом помехозащищенность закрытой схемы хуже.

Таким образом, в случае, когда хотя бы на одном входе Xi-0, напряжение на выходе высокое и г/ = 1.

Следует отметить, что именно в том случае, когда все входные диоды, кроме одного, заперты (например, ДО, через этот диод протекает максимальный ток /вхмакс (т. е. в этом случае потребляется максимальная мощность от источника управляющих сигналов); этот ток равен разности токов: з. = 1° -/, где

= (/л-«дал. / = (б + «бзакр) ?б- Например, £л = 6,0В. Еб = 3,0 В, Ra == 2,5 кОм, Re = 10 кОм, выше найдено Ыд = 1 В,

«бзакр = -0,6 В; получим: 1 = 2мА, /см = 0,24 мА, /вхмакс =

= 1,76 мА).

Входной ток Гвх мин минимален в том случае, когда, все ш входных диодов открыты; при идентичности входных цепей Ibx мин = 1

==- I

вх макс



Пусть теперь на все входы схемы поданы высокие уровни напряжения £, т. е. xi = - ... = Хт - I. При этом все входные диоды заперты, а транзистор открыт и насыщен; напряжение в точке А равно:

(2.125>

или Б нашем примере и) = 2и.-{- Wg„ = 2,4B.

Пренебрегая токами через закрытые входные диоды, запишем для тока базы транзистора

Ы = л-П.> (2.126>

где 1а = {Еа~ и])/Я/, /„ = (£б+W6„)/Pg. Для насыщения транзистора ток базы должен удовлетворять условию

/б = 5/б„ = «/к„/Р, (2.127)

где S - коэффициент насыщения, /ки - коллекторный ток насыщенного транзистора, зависящий от числа нагрузок:

/к н = /д макс»

(2.128)

Ir = (Ек - UKu)/Rk - ток в резисторе Rk, гвхмакс = (Еа - u/)IRa - - /шмакс - максимальный входной ток одной нагрузочной ступени..

При заданных параметрах схемы и заданном (или выбранном) коэффициенте насыщения s условие (2.127) определяет максимальную нагрузочную способность «макс схемы ДТЛ. ; Если условие (2.127) выполняется, то транзистор насыщен, вы-"ходное напряжение низкое и /:" л; Ыкн, т. е. = 0.

Переходные процессы

Рассмотрим переходные процессы, возникающие при передаче сигнала через цепь последовательно соединенных однотипных ди-одно-транзисторных ЦИС (рис. 2.48). Пусть ЦИС 1 выключается;

"А-\

цисз

Рис. 2.48

включение ЦИС 2 происходит с задержкой U, определяемой интервалом времени от момента выхода транзистора ЦИС1 из насыщения до момента начала запирания транзистора ЦИС 2. Задержка 3 определяется, прежде всего, длительностью запирания входного диода Ri (все другие входные диоды Дг, ... Дт-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [ 47 ] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

0.0011