3 Структурна схема операційного підсилювача
Усі досі розглянуті пристрої АІС знаходять своє застосування у схемотехніці операційних підсилювачів (ОП). Операційні підсилювачі – це найбільш універсальний і синтетичний пристрій АІС, на базі якого будуються більшість аналогових мікросхем (підсилювачі, генератори, функціональні пристрої, активні фільтри і т. п.). ОП є предметом детального вивчення у рамках дисципліни «аналогова схемотехніка».
Розглянемо варіант структурної схеми ОП рисунка 8.9 за так трикаскадною будовою.
Рисунок 8.9
1-й каскад – вхідний ДП, який забезпечує подавлення синфазного сигналу і порівняне невелике підсилення диференціального сигнала.
2-й каскад – підсилювач напруги ПН1, що забезпечує основне підсилення у схемі і перехід від симетричного виходу до несиметричного. Його вихідний сигнал потребує «зсуву вниз», і тому наступний пристрій – схема зсуву рівня сигналу.
3-й каскад – підсилювач напруги ПН2, що має невеликий коефіцієнт підсилення, але забезпечує повне використання напруг джерел живлення.
Останній пристрій – вихідний каскад – підсилювач потужності.
Лекція 9
Цифрова мікросхемотехніка
1 Цифрові інтегральні схеми: визначення і обсяг поняття. Логічні елементи, їх параметри і характеристики
2 Елементи транзисторно-транзисторної логіки
1 Цифрові інтегральні схеми
Цифрові інтегральні схеми (ЦІС) – це такі ІС, в яких формуються перетворюються і обробляються дискретні сигнали, виражені у двійковому або іншому цифровому коді, і які призначені для роботи в різноманітних електронних вузлах і системах. До ЦІС належать логічні елементи, тригери, регістри, суматори, шифратори, дешифратори, мультиплексори, арифметико-логічні пристрої, аналого-цифровий перетворювач (АЦП), цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП), різні схеми пам’яті тощо.
Логічні
елементи (ЕЛ) є водночас функціонально
самостійними і елементарними «цегликами»,
«атомами» цифрової електроніки, яка
посідає
обсягу всієї електроніки. Завдання
наступних лекцій – вивчити деякі прийоми
схемотехніки ЛЕ.
Базовими
ЛЕ є елементи
і
.
Їх визначення, характеристики і параметри,
а також «ази» схемотехніки розглядались
у курсі «Вступ до спеціальності», а
більш розлого описані у [2]. Тут доцільно
запинитись лише на статичній передавальній
характеристиці (СПХ) і на тому, яку
інформацію про ЛЕ вона несе. Типова
СПХ інвертувального ЛЕ показана на
рисунку 9.1.
Характеристика має три виразні ділянки:
І
–
(для БТ режим відсічки).
ІІ
–
(для БТ режим насичення).
ІІІ
– перехідний стан (активна область
).
Рисунок 9.1
За СПХ визначають:
- значення
логічних рівнів
,
;
- величину
логічного перепаду
;
- значення
порогів перемикання (меж ділянок)
і
- ширину
активної області
;
- параметри
статичної завадостійкості – максимально
допустиму величину завади, що не викликає
хибного спрацювання або збою ЛЕ:
відкриваючу
,закриваючу
У
базових ЛЕ показник
В
відповідає низькій завадостійкості, а
– високій завадостійкості.
Основними параметрами базових ЛЕ є:
- швидкодія;
- споживана потужність;
- коефіцієнт об’єднання за входом (для оцінки логічних можливостей елементів);
- коефіцієнт розгалуження за виходом (для оцінки навантажувальної здатності ЛЕ);
- напруга джерела живлення;
- допустимий діапазон температур.
На протязі цих останніх двох лекцій ми розглянемо деякі схемотехнічні розв’язування ТТЛ-елементів, ЕЗЛ-елементів, МОН- і КМОП-елементів. Для їх кращого розуміння доцільно повторити матеріал по потенційним інверторам з дисципліни «Вступ до спеціальності» (див. також [2]).