3. Транзисторный элемент `не`.
Рис. 3,1. Транзисторный элемент `НЕ`.
Снятие проходных характеристик.
Для этого элемента определяется проходная характеристика
.
Характеристика снимается при изменении
от 0 до
в соответствии с заданным вариантом .
Таблица 3,1. Вариант задания при определении проходной характеристики транзисторного элемента `НЕ`.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
20 |
35 |
-35 |
8 |
20 |
1 |
Таблица 3,2. Снятие проходной характеристики транзисторного элемента `НЕ`.
|
|
|
|
5 |
33.333 |
|
10 |
33.333 |
|
14.5 |
26.679 |
|
15 |
14.469 |
|
15.5 |
2.942 |
|
20 |
0.1 |
|
25 |
0.1 |
|
30 |
0.1 |
|
35 |
0.1 |
При входном напряжении, равном нулю, на
базу транзистора подается напряжение
отрицательной полярности от источника
смещения (
).
Напряжение база-эмиттер отрицательно,
и транзистор закрыт. При этом напряжение
на выходе максимально. Транзистор будет
оставаться закрытым, пока входное
напряжение не достигнет значения
порогового напряжения логического `0`
,
при котором напряжение база-эмиттер
становится больше нуля и транзистор
начинает открываться. Это напряжение
приблизительно можно определить по
следующей формуле:
.
При достижении значения порогового
напряжения логической `1`
транзистор насыщается и напряжение на
выходе становится близким к нулю.
Исследование влияния параметров схемы на вид проходной характеристики.
Для транзисторного элемента `НЕ` можно исследовать влияние на вид проходной характеристики следующих параметров:
сопротивления нагрузки (
);входного сопротивления (
);сопротивления смещения (
);напряжения смещения (
);напряжения питания (
).
. Для каждого исследуемого параметра все зависимости строятся на одном графике.
Таблица 3,3. Вариант задания при определении
влияния сопротивления нагрузки
на вид проходной характеристики
транзисторного элемента `НЕ`.
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
|
1-е |
2-е |
3-е | |||||||||||
|
20 |
5 |
2 |
35 |
35 |
-35 |
8 |
20 |
1 | |||||
Таблица 3,4. Исследование влияния
сопротивления нагрузки
на вид проходной характеристики
транзисторного элемента `НЕ`.
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
| |
|
5 |
33.333 |
5 |
29.167 |
5 |
23.333 | |
|
10 |
33.333 |
10 |
29.167 |
10 |
23.333 | |
|
14.5 |
26.679 |
14.5 |
23.344 |
14.5 |
18.675 | |
|
15 |
14,469 |
15 |
12.66 |
15 |
10.128 | |
|
15.5 |
2.942 |
15.5 |
2.576 |
15.5 |
2.063 | |
|
20 |
0.1 |
20 |
0.1 |
20 |
0.1 | |
|
25 |
0.1 |
25 |
0.1 |
25 |
0.1 | |
|
30 |
0.1 |
30 |
0.1 |
30 |
0.1 | |
|
35 |
0.1 |
35 |
0.1 |
35 |
0.1 | |
Значение максимального выходного напряжения для схемы транзисторного элемента `НЕ` определяется по следующей формуле:
.
Таким образом, с увеличением сопротивления
нагрузки
напряжение
также увеличивается.
Таблица 3,5. Вариант задания при определении
влияния входного сопротивления
на вид проходной характеристики
транзисторного элемента `НЕ`.
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
|
1-е |
2-е |
3-е | |||||||||||
|
8 |
5 |
12 |
35 |
35 |
-35 |
20 |
20 |
1 | |||||
Таблица 3,6. Исследование влияния входного
сопротивления
на вид проходной характеристики
транзисторного элемента `НЕ`.
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
| |
|
5 |
33.333 |
5 |
33.333 |
5 |
33.333 | |
|
10 |
33.333 |
7 |
33.333 |
10 |
33.333 | |
|
14.5 |
26.679 |
9 |
30.769 |
15 |
33.333 | |
|
15 |
14,469 |
9.5 |
18.376 |
20 |
33.333 | |
|
15.5 |
2.942 |
15 |
0.1 |
22 |
17.521 | |
|
20 |
0.1 |
20 |
0.1 |
22.5 |
6.838 | |
|
25 |
0.1 |
25 |
0.1 |
25 |
9,451 | |
|
30 |
0.1 |
30 |
0.1 |
6,4 |
8,736 | |
|
35 |
0.1 |
35 |
0.1 |
6,6 |
7,271 | |
Значение порогового напряжения логического `0` приблизительно можно определить по следующей формуле:
.
Таким образом, с увеличением входного
сопротивления
напряжение
также увеличивается и график смещается
вправо.
Графики имеют вид:
Базовый элемент И-НЕ серии 511
Рис. 4,1. Базовый элемент И-НЕ серии 511 .
Снятие проходных характеристик. Для этого элемента определяется проходная характеристика
Uвых= f (Uвх1) при Uвх2= const.
Характеристика снимается для 2 значений Uвх2 при изменении Uвх1 от 0 до Uвх1.макс в соответствии с заданным вариантом (табл. 2.11). Обе зависимости целесообразно построить на одном графике. Исследование влияния параметров схемы на вид проходной характеристики. Для базового элемента `И-НЕ` серии К-511 исследуется влияние на вид проходной характеристики сопротивления нагрузки (Rн). Проходная характеристика снимается при 3 значениях Rн (табл.2.12) и все зависимости строятся на одном графике.
Таблица 4,1
Варианты задания при определении проходной характеристики базового элемента `И-НЕ` серии К511
|
|
|
| ||
|
1-е |
2-е | |||
|
0 |
15 |
15 |
45 | |
При снятии проходной характеристики
транзисторного элемента `И-НЕ`при
значении
и
значение
для
любого значения
,
изменяющегося в пределах
, т.е. зависимость
имеет вид прямой линии параллельной
оси абцисс .
Если хотя бы на один из входов подано напряжение наименьшего уровня (`0`), то транзистор VT1 открыт током, протекающим по цепи: +Uп, резистор R1, база-эмиттер VT1, вход с меньшим потенциалом. Так как транзистор VT1 открыт, на базу VT2 подается потенциал, близкий к нулю. Транзисторы VT2, VT3 и VT5 закрыты, а транзистор VT4 и диод VD3 открыты, и на выходе будет сигнал наивысшего уровня (`1`).
Если на все входы поданы сигналы наивысшего уровня (`1`), то многоэмиттерный транзистор переходит в режим инверсного включения, при котором по цепи: +Uп, резистор R1, база-коллектор VT1, база-эмиттер VT2 и далее через транзисторы VT3 и VT5 к нулевому потенциалу протекает ток. Транзисторы VT2, VT3 и VT5 открыты и насыщены, поэтому на выходе будет близкий к нулю сигнал низшего уровня (`0`).
Таблица 4,2
Варианты задания при определении влияния сопротивления нагрузки Rнна вид проходной характеристики базового элемента `И-НЕ` серии К511.
|
Значение
|
|
| ||||
|
1-е |
2-е |
3-е |
|
| ||
|
45 |
10 |
1 |
15 |
15 | ||
Таблица 4,3 Исследование влияния
сопротивления нагрузки
на вид проходной характеристики
транзисторного элемента `И-НЕ`,
.
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
| |
|
0 |
14,831 |
0 |
14,569 |
0 |
10,749 | |
|
1 |
14,733 |
1 |
14,472 |
1 |
10,678 | |
|
2 |
14,635 |
2 |
14,376 |
2 |
10,607 | |
|
3 |
14,537 |
3 |
14,28 |
3 |
10,536 | |
|
4 |
14,439 |
4 |
14,183 |
4 |
10,465 | |
|
5 |
14,341 |
5 |
14,087 |
5 |
10,394 | |
|
6 |
14,243 |
6 |
13,991 |
6 |
10,323 | |
|
7 |
14,145 |
7 |
12,786 |
7 |
10,252 | |
|
7,3 |
7,463 |
7,3 |
4,433 |
7,3 |
9,452 | |
|
7,6 |
4,502 |
7,6 |
0,801 |
7,6 |
3,433 | |
|
7,9 |
0,8 |
7,9 |
0,8 |
7,9 |
0,815 | |
|
8 |
0,799 |
8 |
0,795 |
8 |
0,814 | |
|
9 |
0,794 |
9 |
0,789 |
9 |
0,809 | |
|
10 |
0,788 |
10 |
0,784 |
10 |
0,803 | |
|
11 |
0,783 |
11 |
0,778 |
11 |
0,798 | |
|
12 |
0,777 |
12 |
0,773 |
12 |
0,792 | |
|
13 |
0,771 |
13 |
0,767 |
13 |
0,786 | |
|
14 |
0,766 |
14 |
0,762 |
14 |
0,781 | |
|
15 |
0,760 |
15 |
0,758 |
15 |
0,775 | |
Графики имеют вид:
Базовый элемент `И-НЕ` серии К155. Снятие проходных характеристик. Для этого элемента определяется проходная характеристика
Uвых= f (Uвх1) при Uвх2= const.
Характеристика снимается для 2 значений Uвх2 при изменении Uвх1 от 0 до Uвх1.макс в соответствии с заданным вариантом (табл. 2.13). Обе зависимости целесообразно построить на одном графике. Исследование влияния параметров схемы на вид проходной характеристики. Для базового элемента `И-НЕ` серии К-155 исследуется влияние на вид проходной характеристики сопротивления нагрузки (Rн). Проходная характеристика снимается при 3 значениях Rн(табл.2.14) и все зависимости строятся на одном графике.
Таблица 4,4
Варианты задания при определении проходной характеристики базового элемента `И-НЕ` серии К155
|
|
|
| ||
|
1-е |
2-е | |||
|
0 |
5 |
5 |
30 | |
При снятии проходной характеристики
транзисторного элемента `И-НЕ`при
значении
и
значение
для
любого значения
,
изменяющегося в пределах
, т.е. зависимость
имеет вид прямой линии параллельной
оси абцисс .
При снятии проходной характеристики транзисторного элемента `И-НЕ`при значении Uвх2=5В
|
Uвх1 |
Uвх2 |
Uвых |
|
0 |
5 |
3,353 |
|
0,5 |
5 |
3,287 |
|
1 |
5 |
3,220 |
|
1,5 |
5 |
0,080 |
|
2 |
5 |
0,079 |
|
2,5 |
5 |
0,079 |
|
3 |
5 |
0,079 |
|
3,5 |
5 |
0,078 |
|
4 |
5 |
0,078 |
|
4,5 |
5 |
0,077 |
|
5 |
5 |
0,076 |
График зависимости Uвх1 отUвых
Если хотя бы на один из входов подано напряжение наименьшего уровня (`0`), то транзистор VT1 открыт током, протекающим по цепи: +Uп, резистор R1, база-эмиттер VT1, вход с меньшим потенциалом. Так как транзистор VT1 открыт, на базу VT2 подается потенциал, близкий к нулю. Транзисторы VT2, VT3 и VT5 закрыты, а транзистор VT4 и диод VD3 открыты, и на выходе будет сигнал наивысшего уровня (`1`).
Если на все входы поданы сигналы наивысшего уровня (`1`), то многоэмиттерный транзистор переходит в режим инверсного включения, при котором по цепи: +Uп, резистор R1, база-коллектор VT1, база-эмиттер VT2 и далее через транзисторы VT3 и VT5 к нулевому потенциалу протекает ток. Транзисторы VT2, VT3 и VT5 открыты и насыщены, поэтому на выходе будет близкий к нулю сигнал низшего уровня (`0`).
Таблица 4,5
Варианты задания при определении влияния сопротивления нагрузки Rнна вид проходной характеристики базового элемента `И-НЕ` серии К155.
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
| |
|
0 |
3,353 |
0 |
3,242 |
0 |
2,992 | |
|
0,5 |
3,287 |
0,5 |
3,178 |
0,5 |
2,993 | |
|
1 |
3,22 |
1 |
3,113 |
1 |
2,874 | |
|
1,1 |
3,207 |
1,1 |
3,1 |
1,1 |
2,862 | |
|
1,2 |
3,194 |
1,2 |
3,087 |
1,2 |
2,85 | |
|
1,3 |
2,329 |
1,3 |
2,252 |
1,3 |
2,081 | |
|
1,4 |
0,945 |
1,4 |
0,916 |
1,4 |
0,851 | |
|
1,5 |
0,08 |
1,5 |
0,08 |
1,5 |
0,082 | |
|
2 |
0,079 |
2 |
0,08 |
2 |
0,081 | |
|
2,5 |
0,079 |
2,5 |
0,079 |
2,5 |
0,08 | |
|
3 |
0,078 |
3 |
0,079 |
3 |
0,08 | |
|
3,5 |
0,078 |
3,5 |
0,078 |
3,5 |
0,079 | |
|
4 |
0,077 |
4 |
0,078 |
4 |
0,079 | |
|
4,5 |
0,077 |
4,5 |
0,077 |
4,5 |
0,078 | |
|
5 |
0,076 |
5 |
0,076 |
5 |
0,077 | |
Графики имеют вид: