- •Схемотехника 1
- •1 Электронды аспаптар жайлы жалпы түсінік
- •1.1 Шалаөткізгішті аспаптар
- •1.2 Металл-шалаөткізгіш байланыстар
- •1.3 Шалаөткізгішті диодтар
- •1.4 Биполяр транзисторлар
- •1.5 Транзистор көмегімен күшейту
- •1.6 Өрістік транзисторлар (өт)
- •2 .1.2 Тұрақты ток генераторлы диффузиялық күшейткіш.
- •2.1.1 Дифференциалдық күшейткіштің жұмыс істеу режимдері.
- •2.1.3 Дифференциалдық күшейткіштер сұлбаларының әртүрлігі.
- •2.1.4 Динамикалық жүктемелі дифференциалдық күшейткіш.
- •2.2 Күшейткіштердің шығыс каскадтары
- •2 .2.1 Қарапайым екітактілі сұлба.
- •2.2.2 Жеке бастапқы ығысулы қуат күшейткіш.
- •2.3.1 Операциялық күшейткіштердің қажеттілігі және негізгі параметрлері.
- •2.3.2 Екікаскадты операциялық күшейткіш.
- •2.3.3 Сыртқы тізбектер.
- •2.3.4 Терістейтін операциялық күшейткіш.
- •2 .3.6.3 Инвертирлеуші дифференциатор (2.19 суретті қара). Rос арқылы жүретін ток , с сыйымдылық жүрген ток . Кіріс тогы нөлге тең болғандықтан,
- •3.2.1 Қисындық интегралдық микросұлбалардың тиекті параметрлері.
- •3.2.2 Диодты-транзисторлық логика – дтл сұлбасы.
- •3.2.3 Транзисторлы-транзисторлық логикалы-ттл сұлбасы.
- •3.2.3.1 Қарапайым инверторлы транзисторлы-транзисторлық логикалы ттл сұлбасы.
- •3 .2.3.2 Күрделі инверторлы ттл сұлбасы тл сұлбасы (3.11 суретті қара) екі бөліктен тұрады:
- •3.2.4 Эмиттерлі байланысқан логика эбл – сұлбалары.
- •3.2.4.1 Эбл сұлбаларының ерекшеліктері .
- •3.2.4.2 Ток ауыстырып қосқыш.
- •3.2.4.3 Эбл базалық сұлбасының жұмыс істеу қағидасы.
- •3.2.5 Өрістік транзисторлардағы қисындық элементтер.
- •3 .2.5.1 Мдш –тің қисындық элементтері.
- •3.3.2 Дешифратор.
- •3.3.2.2 Матрицалық дешифраторды синтездеу.
- •3.3.3 Шифратор.
- •3.3.4 Мультиплексор
- •3.5 Демультиплексор
- •3.4.2.3 Қозғалу регистрлері.
- •4 Аналогды - сандық және сандық-аналогты түзеткіш
- •4.1 Параллель аст
- •4.2 Тізбектелген аст
- •4.3 Тізбекті пареллель аст
- •4.4 Санды -аналогтық түрлендіргіштер
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 U0 < 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, R2 арқылы жүктеме элементтерінің кіріс токтары жүреді және олар көп болса R2 коллекторлық жүктемеде кернеудің түсуі өседі. VT1 коллекторындағы 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 R1 резисторын 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, R4 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) VТ2 және VТ3 транзистоларын басқару үшін қажет. VТ1 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 VT1 күйін қайталайды. VT1 жабылған кезде VT3 транзистор базасы R3 резисторы арқылы корпусқа қосылады, осымен VT3 жабық күйі қамтамасыз етіледі.
VТ2 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 VТ2, VТ3 транзисторлары екітактылы қуат күшейткіші ретінде бола алады
ДVD диоды VТ3 ашық болған кезде VТ2 секілді жабу үшін жұмыс істейді. VT2 секілді жабу үшін жұмыс істейді. VТ2-нің тірелу табалдырығын арттыра отырып, ол VT3 қанығу транзисторында оның жабық күйін қамтамасыз етеді.
Шындығында:
UБЭ2 = UКЭН1 + UБЭ3 – UКЭН3 – UVD ≈ U БЭ3 - UVD < Uтаб2, UБЭ = 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 VТ2 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·В3 ≥ 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·В3 / I0кір жүкт.
R4 резисторы мыналар үшін қажет:
а) шығыста қысқа тұйықталу болған жағдайда VТ2 және VD қорғау;
б) сұлба қисындық нөлден қисындық бірге қайта қосылған кезде VТ2 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, +ЕК –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.
VТ2 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. VТ1 және VТ3 транзисторлары қаныққан және ашық. VТ2 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 VТ4 транзисторы
жалғанған (3.12 суретті қара). Z кірісіне
төменгі деңгейлі кернеу UZ =
U0ВХ,
берген кезде, VТ4 жабық
және ТТЛ жұмысына
әсер етпейді. Сұлба шығысында кіріс
сигналдары байланысты 1 немесе 0 болады.
VТ4 кірісіне UZ = U1ВХ жоғарғы деңгей берілсе VТ4 транзисторы қанығуға кіреді. Бұл VТ2. және VТ3 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
