Вопрос 42: Элементы ттл – логики («и - не» с многоэммитерными транзисторами).

На входе таких схем включают многоэммитерные транзисторы, которые выполняют роль диодного ЛЭ и усилителя.

Многоэммитерные транзисторы в зависимости от уровней напряжений могут быть вклю­чены нормально или инверсно. Если на эмиттеры подается напряжение, близкое к 0, то соответствующие эмиттерные переходы будут открыты, что характеризует нормальную работу.

Через открытые эммитерные переходы протекает I_б1 = E / R₁. К коллектору VT1 подсое­динена база VT2, ток которой при запертой VT2 равен I_к = I_кб0. Этот ток очень мал. Вы­полняется условие:

I_б1*h_21э >> I_кб2

Тогда VT1 находится в состоянии глубокого насыщения, и падение напряжения «база – коллектор» = 0. Это напряжение не может открыть VT2, поэтому I_э2 = 0, следовательно, транзистор VT4 U_бэ4 = 0, т.е. он заперт. На базе третьего транзистора:

U_б2 = U_к2 = Е – (I_кб3 + I_б3)*R₂ ≈ Е

VT3 открыт, а VT4 заперт, следовательно, U_вых близок к потенциалу 1 (большое E). Если на дин из эммитеров подан 0, то U_кэ1 ещё остается малым и не может открыть VT2.

x₁ = 0 x₁ = 0 x₁ = 1

x₂ = 1 x₂ = 0 x₂ = 1 это схема «и – не»

x₃ = 1 x₃ = 0 x₃ = 1F = 1 F = 1 F = 0

VT1 из области насыщения входит в активную область, коллекторный переход смещается в прямом направлении. В цепи R₁ коллекторный переход, эммитерный переход VT2 поте­чет ток, открывавший VT2, уменьшающий потенциал U_к2. Транзистор VT4 будет заперт до тех пор, пока падение напряжения на R₃ не достигнет значения, при котором эммитер­ный переход открывается. VТ3 будет заперт.

Другие разновидности ТТЛ определяются различным проектированием с целью повысить помехоустойчивость, различную нагрузочную способность, снижение потребительской мощности. Высокое быстродействие, малые входные и большие выходные токи, для уве­личения быстродействия – транзисторы и диоды с барьером Шоттки. Промышленность выпускает элементы, выполняющие все три функции «и – не – или». В состав серии ИМС входят функциональные узлы, выполняемые в отдельных корпусах, предназначенные для расширения функциональных возможностей микросхем и буферные усилители (увеличи­вают коэффициент разветвления по выходу). Серия: К155, К134, К520 и т.д.

Напряжение питания – +5 В

Уровни 0 – +0.4 В

Уровни 1 – +2.4 В

Коэффициент разветвления – 10

Объединение – 8

Потребляют 2÷20 мВт на каждой микросхеме

Частота – от 3 до 10÷15 МГц

Для повышения помехоустойчивости используют все выводы, либо свободный вывод че­рез 1 кОм на землю. Для уменьшения помех к точке подключения ЛЭ (группы) подклю­чают развязывающий конденсатор из расчета 0.1 мкФ на 1 ИМС.

Вопрос 43: ос Элементы логики с эммитерной связью (эл эс). Характеристики.

ЛЭ с эммитерной связью (элементы на переключателях тока)

Характеристика:

1. высокое быстродействие

2. высокие входные и низкие выходные сопротивления

Потребляемая ими мощность не зависит от состояния элементов.

ЭСЛ

Если х₁ = х₂ = х₃ = 0, то VT1, VT2, VT3 заперт, ток протекает только через VT4, на R₂ соз­дают напряжение, близкое к потенциалу базы. Если на один из входов подать 1, то U_вх > I_эR_э. База более положительна, n – p – n откротся, VT4 закроется, ток потечет через VT1; первый выход 1 станет 1, а 1 → 0. Будет .

Такие схемы в сериях К100÷К500.

Напряжение питания Е = – 5.2 В

Уровни логического 0 – U₀ = – 0.98 В

Уровни логической 1 – U₀ = – 1.63 В

Входные токи «1» 100÷500 мкА

Входные токи «0» 0.5 мкА

Коэффициент разветвления > 15

Потребляют 35÷130 мВт на каждой микросхеме

Время задержки < 3 нс

Чтобы использовать ЭСЛ с ТТЛ, выпускают схемы преобразователей уровня.