Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
SKhEMOTEKhNIKA_1_O_1179_u__1179__1201_raly.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1 Мб
Скачать

3.2.3 Транзисторлы-транзисторлық логикалы-ттл сұлбасы.

3.2.3.1 Қарапайым инверторлы транзисторлы-транзисторлық логикалы ттл сұлбасы.

Т ранзисторлы-транзисторлық  логикалы сұлбасы  (3.10 суретті қара) – ДТЛ  дамыту нәтижесі  болып табылады. Диодтар матрицасы көп эмиттерлік транзистормен (КЭТ) алмастырылады. Бұл диодтың  қисындық сұлбалар мен транзисторлық  күшейткішті  біріктіретін  интегралдық аспап.

КЭТ  бірнеше эмиттерлерден тұрады,  олар өзара әсерлесуі  болмайтындай етіп  орналастырылады.

3.10 сурет

 

КЭТ  микросұлбалардың  тез әсер  етуін  арттырады және  оларды дайындау   технологиясын жетілдіреді.  КЭТ  интегралдық  сұлбатехника  сатысында  құрастырылғандықтан, ТТЛ үйлесімдігі  дискреттік  құраушыларда болмайды.

ТТЛ потенциалдық  элементке жатады. ЭЕМ  сұлбалары  құрастырған кезде  олар потенциалдық  байланыстар негізінде байланысады, яғни  конденсаторлар  және  трансформатор.

Қисындық 1 кернеуі  U1 = 2,4 В қисындық  нөл кернеуі  U< 0,4 В.

3.10 суретте  VD1…VD3 диодтары  КЭТ эмиттерлік  өткелдерімен, ал   DСМ1, DСМ2 –  КЭТ-тің коллекторлық  өткелдерімен  ауыстырылған. Сонда  Еығ  және R2    қажеттілігі болмай қалады.

ТТЛ базалық  элементі,  ДТЛ  сияқты  ЖӘНЕ-ЕМЕС қисындық  операция  орындайды. Сигналдың төменгі  деңгейінде  (қисындық 0)   көпэмиттерлік  транзистор КЭТ  кірістері  активті  инверсорлық  режимде  жұмыс істейді (эмиттерлік өткел кері  бағытта, ал  коллекторлық өткел- тура бағытта  ығысқан), VT1 қанығу күйінде болады. Сұлбаның  шығысында  сигналдың деңгейі төмен, яғни  нөл.

Осында  айтылған  ТТЛ  базалық  элемент,   ықшамдалған  дайындау  технологиясына  қарамастан,  төмен бөгет  тұрақтылығына  сыйымдылық  жүктемеге  жұмыс  жасаудағы  аз  тез әсерлі  байланысты  кеңінен   қолданыла алмай келеді. 

Төменгі  жүктемелік  қабілеттілік немесе аз байланысу  коэффициенті  төмендегідей түсіндіріледі. VT1  транзисторы  жабық  болған кезде, R арқылы  жүктеме  элементтерінің  кіріс  токтары   жүреді және олар  көп  болса R2 коллекторлық  жүктемеде   кернеудің  түсуі өседі.  VTколлекторындағы    кернеу  азаяды, яғни   жоғарғы  қисындық  деңгей мәні, сұлба жұмысы  бұзылады. Сондықтанда  күрделі  инверторлы ТТЛ  қолданылады

3 .2.3.2 Күрделі инверторлы ттл сұлбасы тл сұлбасы (3.11 суретті қара) екі бөліктен тұрады:

а) КЭТ  көпэмиттерлік  транзистор мен  Rрезисторын  ЖӘНЕ  конъюнкторына  қосатын. ЖӘНЕ  сұлбасы –ден 8-ге дейінгі  кірістерге  ие болуы мүмкін (кірістер санын көбейту ТТЛ қисындық  мүмкіндіктерін кеңейтеді);           

 

                    3.11 сурет

 

б) VT1, VТ2, VТ3, VD, R2, R3, R кіретін ЕМЕС инверторы.

 

Өз кезегінде күрделі  инверторды   фаза ыдыратушы   каскад пен шығыс   күшейткішінен тұрады деп  қарастыруға болады.

Фазаыдыратушы  немесе  фазатерістейтін  каскад (VT1, R2, R3  тұратын) 2 және 3  транзистоларын  басқару  үшін  қажет.  1   транзисторы  қайта қосу  табалдырығын арттырады, ТТЛ бөгет  берілетінін  өсіреді.

Шығыс күшейткіші  (VТ2, VТ3, VD, R4) эмиттерлік  қайталағыш  болып табылады.   Құрама  транзистор немесе  Дарлингтон жұбы  болып табылады. Сұлбаның  статикалық жұмыс режимінде VT3  транзисторы VT күйін  қайталайды. VT1  жабылған кезде VT3 транзистор  базасы  R3 резисторы  арқылы  корпусқа  қосылады,  осымен  VT жабық күйі  қамтамасыз етіледі.

2 транзисторы  қанығуда  және торда  жұмыс істеуі  мүмкін. Оның  сұлбаның  статистикалық  режиміндегі күйі  VT3  күйіне,  осыдан VT1  әрқашан  қарама-қарсы  болады.   VT3   қанығу транзисторында, VT2транзисторы  жабық  және керісінше  2, VТ3 транзисторлары  екітактылы  қуат  күшейткіші  ретінде  бола алады

ДVD диоды  3  ашық  болған кезде секілді жабу  үшін  жұмыс істейді. VT2  секілді жабу  үшін  жұмыс істейді. 2-нің тірелу табалдырығын арттыра отырып, ол    VT3  қанығу транзисторында  оның жабық күйін қамтамасыз етеді.

 Шындығында:

UБЭ2 = UКЭН1 + UБЭ3 – UКЭН3 – UVD ≈ U БЭ3 - UVD < Uтаб2UБЭ = 0,7 В; UКЭ=0,3 В; UVD = 0,7 В; Uтаб = 0,6 В.

UБЭ2 = UБ2 ‑ (UD+UКЭ3) = UКЭ1+UБЭ3 – UVD ‑ UКЭ3 = 0,3 + 0,7 ‑ 0,7 ‑ 0,3 = 0.

Егер VD болмаса  UБЭ2 = UКЭ1 + UБЭ3 ‑ UКЭ3 = 0,7 В, осы кезде  2 ашық.

UБЭ2 = UБ2 ‑ UЭ2 = (UКЭ1+UБЭ3н) ‑ (UКЭ3н+UD) = 0.

Егер VT1қаныққан болса, онда  VT3 базасы арқылы

IБ3 = IЭ1 – IR3 = [(EК ‑ UКЭН1 – UБЭ3)/a2·R2] – (UБЭ3/R3).

VT2 транзисторы мен  VD диоды  жабық болғанда  VT3  қанығу  режимін   қамтамасыз ету үшін  мына  шартты орындау керек

IБ3·В≥ IКН = n·I0КІР НАГР,

мұнда В –  үлкен  сигнал режимі  кезіндегі  токты  жеткізу коэффициенті;

n – қарастырылған сұлбаның  жүктемелік ТТЛ схемаларының саны;

I0КІР Жүкт – жүктемелік  ТТЛ-сұлбасы.

Осыдан берілген сұлбаның  жүктемелік қабілеттілігін  анықтауға мүмкін  болады, яғни  VT3 транзисторы  әлі де  қанығу  режимінде  жұмыс істей алатын жүктемелік сұлбалардың максимал саны:

NЕҢ ҮЛКЕН  = IБ3·В/ I0кір жүкт.

R4 резисторы мыналар үшін қажет:

а) шығыста  қысқа  тұйықталу болған жағдайда 2 және VD қорғау;

б) сұлба қисындық  нөлден  қисындық бірге  қайта қосылған кезде   2 коллекторлық токты шектеу, VT1  қабылдағаннан соң VT2 транзисторы  VT3 қанығу  режиімнен  шығуы үшін  базадағы тиекті  емес  тасымалдаушылар тұтылу үшін  біраз уақыт қажет болады. Нәтижесінде, біраз уақыт өткеннен кейін, екі транзистор  VT2 және VT3 ашылады да, Ек, VT2, VD және VT3,  элементтерінен тұратын  тізбектен  Ек,  қуат   көзінен   тұтынатын ток  жүреді, және қуат  шинасында  бөгет  импульсы  пайда болады. Бөгет   амплитудасын  шектеу  үшін  бірнеше  ондаған  омға тең  R4, резисторы қойылады.

ТТЛ  сұлбасы  төмендегідей  жұмыс істейді. Егер де  шығыстардың  ең болмағанда  біреуі де  U0кір  кернеудің  төмен  деңгейі  болса, эмиттерлік  өткел  жабылады да  ток  жүреді, К –дан R1,   арқылы  база эмиттер арқыл, база эмиттер арқылы әсерге кетеді. МЭТ  колекторлық өткелі кері бағытта ығысқан  (МЭТ активті режимде).  База тогы  IБ1 0,  осыдан VT1  транзисторы жабылады. VT1 коллекторында  UК1 = ЕК.   VT1 эмиттерінде  UЭ1 = 0 болады.

2 транзисторы  R2 резисторы арқылы табылады. Себебі, UБ3 = UЭ1 = 0, онда транзистор  VT3  жабық және  Uшығ= U1шығ.

Егер де ТТЛ транзисторлардың кірістерінде МЭТ эмиттерлік өткелдері жабылса, база потенциалы өседі, МЭТ коллекторлық өткелі тура бағытта ығысады. МЭТ активті – инвессорлық режимде жұмыс істейді. 1 және 3 транзисторлары қаныққан және ашық.  2 транзисторы және VD диоды жабық. Содан, ТТЛ және –емес операциясын орындайды, яғни Шеффер элементі UВЫХ = U0 = 0 болып табылады.  ТТЛ сұлбаларының тез әсер етуі транзисторларды қосу кезіндегі өткелдік үрдістермен, сондай-ақ жүктемелік сұлбаларының паразиттік қорытқы сыйымдылығы Сж  зарядымен анықталады.

Қарапайым инвенторлы ТТЛ сұлбасында (3.17 суретті қара). Сж сыйымдылық заряды коллекторлық резистор R2 арқылы үлкен тұрақты уақытпен өтетіндіктен сұлбаның тез әсер етуін нашарлатады.

Күрделі инвенторлы ТТЛ сұлбасында жүктемелік сыйымдылықтың заряд тұрақтысы едәуір төмендейді, себебі Сн сыйымдылық транзисторларының шығыс кернеуі арқылы VT3 (Rшығ3 << R2) эмиттерлік қайталағыш сұлбасында зарядталады. Осының есебінен тез әсер ету жоғарылайды.

3.2.3.3  ТТЛ сұлбаларының түрлері.

Сондай-ақ тәжірибеде ТТЛ  сұлбаларының әртүрлері кеңінен қолданылады:

а) Үш шығыс күйі ТТЛ сұлбаларын қуат көзінің токты көп тұтынуына байланысты шығыстары бойынша біріктеруге болмайды. Сондай-ақ шығыс сигналы қисындық тұрғыдан анықталмаған болып келеді.

Бірақ кей кезде (мысалы екі бағыттың ақпараттық шиналарда құрастыру кезінде) шығыстарды біріктіруге тура келеді. Ол үшін үшінші  (жоғарыимпедансты) шығыс күйлері пайдаланылады.  

 

  ТТЛ базалық сұлбасына (3.11 суретті қара) қосымша  R5 резисторы және 4 транзисторы жалғанған (3.12 суретті қара). Z кірісіне төменгі деңгейлі кернеу  U= U0ВХ, берген кезде, 4 жабық және ТТЛ жұмысына әсер етпейді. Сұлба шығысында кіріс сигналдары байланысты 1 немесе 0 болады.

 4  кірісіне  U= U1ВХ  жоғарғы  деңгей берілсе  4 транзисторы қанығуға кіреді. Бұл VТ2. және 3 жабылуын қамтамасыз етеді.  ТТЛ толығымен жүктемеден ажыратылады, яғни тұтынбайды және ток бермейді. Бұл күй UА және UВ кіріс сигналдарына тәуелсіз болады. Осы сұлбаларды шығыстары бойынша бір ортақ жүктемеге       

                         3.12 сурет                      біріктіруге болады және кез келген

 

уақыт мезетінде жүктеме кез келген элементпен жұмыс істеуі керек, ал қалған элементтер үшінші күйде болулары қажет.

б) Шоттки транзисторларымен ТТЛ сұлбасы.

ТТЛ-сұлбаларының тез әсер етуін арттыру үшін базалық элемент сұлбасындағы кәдімгі транзисторлардың орнына активті режимде жұмыс істейтін Шоттки транзисторлар қолдануға болады. Осыған байланысты сұлба транзисторларының қайта қосылу уақыты транзистор базасында оның жабылуы кезінде заряд тасымалдаушылардың тұтылу уақытын шегеріп тастау есебінен қысқарады. ТТЛ қисындық микросұлбалары Шоттки транзисторлары базасында орындалған ТТЛ микросұлбалары ТТЛШ сұлбалары деп аталады; в) ашық коллекторлары ТТЛ сұлбасы ашық коллекторлары ТТЛ сұлбасы сыртқы орындалатын және индикаторлық аспаптар мен қисындық сұлбаларды, мысалы жарық диодтың индикатормен, қыздыру шамдарымен, реле орамдарымен және т.б. үйлестіруге арналған.

Оның алдыңғы қарастырылғаннан айырмашылығы шығыс қуат күшейткіш меншікті емес жүктеме резисторынсыз біртактылы сұлба бойынша орындалғаны болып табылады.

 

Осындай элементтің қағидалы сұлбасы 3.13-суретте келтірілген. Осы

берілген элементте сол сияқты сызықты емес коррекция тізбегі де болмайды. Бұл элементтің қисындық аспап шығысында орнатылуына және оған аз дәрежеде сигналдық кванттау талаптары қойылуына байланысты болады. Көбінесе сұлбаның VT2

шығыс транзисторы жай элементке қаағанда коллекторлық ток пен кернеудің рұқсат етілген үлкен мәндерімен орындалады.

МЭТ қорғау қауіпті кіріс кернеуінің теріс түсулерінен сақтау үшін ТТЛ-ге элементтер мен жер арасына қосымша диодтар қосылады (3.13-суретте  VD1 және VD2   көрсетілген).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.13 сурет                    

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]