Характеристики элементов эсл

Элемент ЭСЛ обладает более высоким быстродействием, чем ТТЛ (в 3 - 4 раза). В перспективных сериях в 2-3 раза ( сотни пс) - субнаносекундном диапазоне.

Недостатки:

- малый коэффициент интеграции;

- сильное нагревание;

- высокое быстродействие приводит к тому, что печатные проводники длиной несколько сантиметров представляют собой длинную линию;

- малая помехоустойчивость;

- критичность к нестабильным источникам питания (при большой интеграции);

- для согласования выходного сопротивления с волновым сопротивлением необходима величина нагрузки [50-200]Ом.

Величины выходных токов относительно значительны, что вызывает помехи по общему выводу. В элементе ЭСЛ используются два общих вывода:

1-й - для элемента ЭСЛ

2-й - для его эмиттерных повторителей.

Необходимость уменьшения I_ВХ приводит к тому, что эмиттерные повторители питаются не от E_Э, а от дополнительного источника питания с меньшим напряжением питания.

Для увеличения помехоустойчивости эмиттерные повторители в ЭСЛ выпускаются без нагрузочного резистора R_Н, то есть с открытым эмиттером. R_Н подключается внешним монтажом, причем на стороне приемника сигнала. Наличие открытого эмиттера дает и положительный момент, который связан с организацией монтажной логики.

E_Э = -5.2 В;

Е_Э эмиттерных повторителей равно -5.2 В или -2 В.

Е₀ = -1.1 В.

(Обычно -1.4 В).

от -1В до -0.5В (Обычно -0.7В).

Передаточная характеристика

При повышении входного напряжения VT₁ открыт, VT₂ закрыт. Выходное напряжение резко изменяется, что соответствует II. Это нерабочая и динамическая область. При дальнейшем повышении напряжения VT₁ окончательно открыт, VT₂ окончательно закрыт. При этом в III характеристика имеет наклон, который определяется соотношением . При дальнейшем повышении напряжения характеристика переходит в IV и VT₁ - в насыщении. Это происходит на уровне 0,5. Это нерабочая область.

Входная характеристика

I- VT₁ закрыт в его базе течет I_KT. При повышении входного напряжения VT₁ открывается и I_ВХ резко увеличивается - II (Динамическая)

III соответствует линейному режиму. VT₁ и имеет небольшой наклон, который определяется R_Э*

R_BX = 40  50 кОм

Начиная с U_BX = 0,5 и выше I_BX резко увеличивается. В связи с большим входным сопротивлением элемент ЭСЛ имеет большой коэффициент разветвления. C эмиттерными пoвторителями - несколько десятков (до сотни), a без эмиттерных повторителей - до 10, но они не применяются.

Выходная характеристика

Наклон характеристики определяется R₁ или R₂, для схем без эмиттерных повторителей, или R₁ /  или R₂ /  для схем с эмиттерным повторителем. Чем круче наклон, тем выше сопротивление. При дальнейшем увеличении тока I_H ВУ понижается и транзисторы могут "сгореть". В составе ИС, ЭСЛ выпускаются в сериях К500 и К1500.

Реально ЭСЛ выпускаются все с эмиттерными повторителями, но без эмиттерной нагрузки, то есть все ЭСЛ - с открытым эмиттером.

Реальный элемент ЭСЛ:

Эта схема самостоятельно не применяется, априменяется только с нагрузочными резисторами. Е_Э = U_П = -5.2 В. Сопротивления нагрузки могут подключаться к источникам питания -5,2 В и к источникам с пониженным питанием - 2 В для уменьшения потребляемой мощности.

R_{ВН ВШ} = 50  200 Ом

Такая схема может применяться для:

1. Согласование спротивления нагрузки с волновым сопротивлением линии (длинная дорожка печатного проводника);

2. Возможность реализации монтажной логики. (Объединение выходов в одну точку, в результате которой получится другая логическая функция).

Это схема ИЛИ по отношению к выходам.

Достоинства схемы:

1. R_Н позволяет при отсутствии соединения входа с источником сигнала задавать на выход НУ. Таким образом, если в ЭСЛ есть неиспользованные входы, их можно оставлять висеть в воздухе (в ТТЛ тоже можно, но это не всегда верно работает или падает быстродействие).

2. R_Н может быть использовано в качестве элемента нагрузки предыдущего элемента ЭСЛ. Это редко используется, если не нужно согласовывать сопротивление нагрузки, так как R_Н = 50 кОм (используется очень редко).

При монтаже схем на печатных платах нагрузочные резисторы устанавливаются на стороне приемников, что увеличивает помехоустойчивость. То есть выход с открытым коллектором на одном конце кабеля, а на другом резистор нагрузки и сразу же за ним приемник. Иначе - ВУ не дойдет до приемника.