лабы / Отчет по Лабораторной работе 8

Отчет по Лабораторной работе №8

ИССЛЕДОВАНИЕ ТТЛ-ЭЛЕМЕНТА

Цель работы: Изучение принципов построения и особенностей применения логических элементов транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) на биполярных транзисторах (БТ). Исследование статических и динамических характеристик ТТЛ-элемента на примере ТТЛ-инвертора.

Ход работы:

Рисунок 1 – Схема ТТЛ элемента

Рисунок 2 – Переходная характеристика ТТЛ-элемента

- выходное напряжение логической единицы U¹вых=3,8 В;

- выходное напряжение логического нуля U⁰вых0=0 В;

- выходное напряжение логического перепада UЛ = U¹вых − U⁰вых =3,8-0=3,8 В.

Таблица 1 – Потенциалы узлов и режимы транзисторов

транзисторы схемы	Q1	Q2	Q3	Q4
результаты моделирования при сигнале 1 на входе:
потенциал эмиттера, В	1,966	768,867	385,874	0
потенциал базы, В	2,234	1,524	807,104	768,867
потенциал коллектора, В	1,528	807,104	5	21,891
режимы транзисторов: (активный, инверсный, отсечки, насыщения)	инверсный	насыщение	отсечка	насыщение

Uвых

Uвх

Рисунок 3 – Временные диаграммы в режиме переключения

t10=9*10^-9с

t01=30*10^-9с

t=(9+30)/2=19,5*10^-9c

Изменим параметры транзисторов в соответствии с вариантом №9: n=4

Рисунок 4 – Измененные временные диаграммы

t10 _изм=32*10^-9с

t01 _изм =54*10^-9с

t _изм =(32+54)/2=43*10^-9c

Вывод: В транзисторно-транзисторной логике рабочим элементом является многоэмиттерный транзистор (МЭТ). Для улучшения характеристик работы этого ключа, после него ставят дополнительный усилитель, который обеспечивает надёжное срабатывание, высокую помехоустойчивость и инвертирует выходной сигнал, поэтому он называется инвертором.

Базовые элементы ТТЛ отличаются между собой только выполнением инвертора. При их проектировании обычно ставятся задачи улучшения переходных характеристик, повышения помехоустойчивости, и нагрузочной способности, а также снижения потребляемой мощности.

ТТЛ элементы имеют сравнительно высокое быстродействие, малые входные и большие выходные токи. Они хорошо работают на емкостную нагрузку, так как перезарядка конденсаторов осуществляется через низкоомную выходную цепь.

Недостатком их является кратковременное увеличение мощности в переходных режимах, что вызывает появление в цепи питания импульсов помех. Соответственно при увеличении частоты наблюдается увеличение потребляемой мощности.