- •Гусев б. С. Цифровая схемотехника эвм. Конспект лекций.
- •Содержание
- •Введение.
- •Параметры интегральных схем
- •Обозначения на микросхемах.
- •Полупроводниковые диоды.
- •Методика расчета диодных схем.
- •Диодные логические элементы.
- •Расчет диодного элемента с нагрузкой .
- •Динамика диодного элемента .
- •Диодные логические элементы “или” логики высокого уровня.
- •Двухступенчатые диодные элементы.
- •Динамика двухступенчатых элементов .
- •Полупроводниковые транзисторы.
- •Биполярные транзисторы
- •Схемы замещения транзисторов. Модель Эберса-Молла.
- •Динамика транзисторного ключа.
- •Инвертор.
- •Расчет инвертора.
- •Определение порогового напряжения переключения транзистора.
- •Расчет коэффициента разветвления.
- •Цепочка фиксации.
- •Организация базовой цепи инвертора. Оптимальная фома базового тока.
- •Нелинейная отрицательная обратная связь (ноос).
- •Система элементов резистивно транзисторной логики (ртл).
- •Синтез инвертора.
- •Элементы диодно-транзисторной логики с переключением напряжения (дтл пн).
- •Элементы дтл с переключением тока (дтл пт).
- •Расчет элементов дтл пн.
- •Расчет элементов дтл пт.
- •Элемент дтл пт со сложным инвектором.
- •Элементы ттл. Ттл с простым инвертором .
- •Ттл со сложным инвертором.
- •Расчет коэффициента рзветвления.
- •Характеристики элементов ттл
- •1 Uвх uвых . Передаточная характеристика.
- •Входная характеристика.
- •3. Выходная характеристика.
- •Модификации элементов ттл. Использование схемы Дарлингтона.
- •Элементы ттлш. (c диодом Шоттки).
- •Современные серии ттл.
- •Элементы ттл с открытым коллектором
- •Подключение индикации.
- •Организация монтажной логики
- •Расчет резисторов для организации монтажной логики.
- •Логические элементы с тремя состояниями.
- •Реализация логических функций на базе элементов ттл. Элементы и-не с помощью многоэмиттерного исполнения транзисторов vt1.
- •Характеристики серийных элементов ттл
- •Схемы замещения элементов ттл для серии к155. Схемы замещения со стороны входа
- •Элементы эмиттерно-связанной логики (эсл).
- •Характеристики элементов эсл
- •Реализация логических функций на базе эсл
- •Расчет элемента эсл.
- •1. Выбор высоких и низких уровней напряжения
- •3. Выбор источников напряжений
- •6. Расчет нагрузочных сопротивлений.
- •Элементы инжекционной логики (и 2л)
- •Расчет нагрузочной способности
- •Реализация логических функций на базе.И2л Элементы и2л с многоколлекторным транзистором Использование диодов Шоттки в элементах и2л.
- •Схемы с непосредственной связью
- •Расчет нагрузочной способности
- •Реализация Логических Функций
- •Логические элементы на моп-транзисторах.
- •Реализация логических функций на моп транзисторах Инвертор.
- •Характеристики логических элементов на моп транзисторах
- •Реализация логических функций на базе элементов на моп транзисторах.
- •Логические элементы на кмоп транзисторах
- •Реализация логических функций на кмоп элементах
- •Элемент 2и-не
- •Элемент с тремя состояниями
- •Практическое использование кмоп элементов
- •Защитная цепочка кмоп элементов
- •Двунаправленный ключ на базе кмоп-элементов.
- •Монтажная логика на элементах кмоп
- •Практическое использование элементов ттл
- •Использование свободных элементов в микросхемах.
- •Совместное использование различных серии ттл
- •Перспективные системы элементов
- •Новые элементы эсл
- •Заключение.
Расчет нагрузочной способности
Этот теоретический результат неверен.
Так как в схеме нет резисторов, то токи
IН / N для каждого
транзистора будут различными, поскольку
сопротивления эмиттерных переходов у
транзисторов различаются. Транзистор,
имеющий меньшее сопротивление перехода,
захватывает в базу больший ток от
инжектора
транзистор с большим сопротивлениемполучает
в базу меньший ток
этот
транзистор выйдет из насыщения. Это
эфект перехвата токов. Для элементов
величина нагрузочной способности равна
1.
Реализация логических функций на базе.И2л Элементы и2л с многоколлекторным транзистором Использование диодов Шоттки в элементах и2л.
В этой схеме отсутствует эффект перехвата токов, так как транзистор с меньшим сопротивлением не может перехватить ток “чужого” инжектора из-за дида Шоттки. Но в подобной схеме ухудшается помехоустойчивость элемента на вличину падения напряжения на диоде (на 0.2 - 0.3В). Логические функции могут реализовываться двумя способами:
1) С помощью диодов Шоттки
Недостаток схемы - малая помехоустойчивость.
Если хотя бы один из транзисторов-источников открыт, то весь ток будет поступать в коллектор транзистора-источника и транзистор-приемник будет закрыт. Если оба закрыты, то ток инжектора поступает в базу транзистора-приемника.
X1 |
X2 |
Y |
Н |
Н |
В |
Н |
В |
В |
В |
Н |
В |
В |
В |
Н |
Это элемент 2ИЛИ-НЕ в ЛВУ
Схемы с непосредственной связью
Принцип работы:
Если VT1 закрыт - ток от ER поступает в базу VT2 и VT2 открывается (и должен войти в насыщение). Сопротивление R должно обеспечивать ток не меньше IБН.
;
Предполагаем, что VT2 находится в насыщении
Насыщение обеспечивается автоматически.
Пусть VT1 открыт.
Этого напряжения недостаточно для отпирания следующего транзистора. Поэтому VT2 будет закрыт и весь ток цепочки ER будет поступать в коллектор VT1. Эта схема относится к классу переключателей тока.
Расчет нагрузочной способности
N=1; Для этой схемы худший случай,
когда VT1 - закрыт. Теоретический
расчет даст формулу
.Практически
в схеме присутствует эффект перехвата
токов
N=1.
Методы борьбы заключаются в введении в схему диодов Шоттки
Реализация Логических Функций
1) С помощью монтажной логики. Если хотя бы один транзистор -источник открыт, на выходе ВУ.
2) С помощью диодов Шоттки
Логические элементы на моп-транзисторах.
МОП-транзисторы делятся по типу проводимости на n-канальные и р-канальные, а также по способу реализации канала - с индуцированным каналом и со встроенным каналом
4 электрода
Если в схеме транзистора линия разрывная, то это транзистор с индуцированным каналом, а если сплошная - со встроенным). В цифровой технике применяются транзисторы с индуцированнымканалом. В аналоговой - со встроенным.
