7.1.3.Основные параметры РТЛ-элемента

Врезультате проведенного расчета характеристик можно определить статические измеряемые параметры, характеризующие элемент:

3)UЛ UИП – (UКЭН + IК · rК);

4)UП = UБЭН;

5)UПЗ0 UИП − UБЭН ;

6)U1ПЗ UБЭН – (UКЭН + IК · rК).

Достоинством РТЛ-элемента является простая схемотехника, тогда как к недостаткам можно отнести:

1)несимметричность передаточной характеристики, так

как при используемом напряжении питания UИП входное напряжение переключения равно UБЭН и UБЭН

UИП ;

<<2

2)низкая помехозащищенность UПЗ, т.е. U1ПЗ << UПЗ0 .

7.2. Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ)

ЭСЛ-элемент имеет два входа и два выхода и реализует логические функции ИЛИ и ИЛИ-НЕ (рис.7.11).

Рис.7.11. Логические функции, выполняемые ЭСЛ-элементом

96

7.2.1. Принцип работы

ЭСЛ-элемент состоит из переключателя тока (ПТ) и двух эмиттерных повторителей (ЭП). ПТ выполнен на транзисторах Т1, Т1', Т2 и резисторах R1 и R2. В ПТ I0 - идеальный источник тока. В электрическую схему элемента также включены эмиттерные повторители по каждому выходу - Т3, R3 и Т4, R4 (рис.7.12).

−UИП

Рис.7.12. Электрическая схема ЭСЛ-элемента с двумя входами

На ПТ выполняются логические функции, указанные в табл.7.2. Из таблицы истинности получим:

F1 = A × B = A + B; F2 = A + B.

Эмиттерные повторители используются для понижения логических уровней, чтобы обеспечить НАР работы входным

98

транзисторам, и понижения выходного сопротивления, чтобы увеличить нагрузочную способность.

Таблица 7.2

Таблица истинности ЭСЛ-элемента с двумя входами

входами

Самым простым элементом, выполняющим роль источника тока, является резистор. Поэтому в схеме ЭСЛ-элемента резистор R5 является источником постоянного тока (рис.7.13).

−UИП

Рис.7.13. ЭСЛ-элемент с резистором R5 в качестве источника тока

Рассмотрим работу одновходового ЭСЛ-элемента (рис.7.14).

99

−UИП

Рис.7.14. Схема одновходового ЭСЛ-элемента

Считаем, что схема абсолютно симметрична: параметры моделей пары транзисторов Т1, Т2 идентичны. Порогом срабатывания ПТ

Поэтому

I R5 = I00 протекает через транзистор Т2, работающий в НАР. Коллекторный ток, протекающий через R2, вызывает падение напряжения на нем. Таким образом, низкий уровень коллекторного

напряжения U 0 передается эмиттерным повторителем на выход

UВЫХ2 . При этом, поскольку через транзистор Т1 ток не протекает, то на резисторе R1 нет падения напряжения и высокий уровень

коллекторного напряжения U1 передается эмиттерным повтори-

телем на выход UВЫХ1 . Транзисторы Т1, Т2 работают в НАР с эмиттерными токами, равными

100

Коллекторный ток, протекающий через R1, вызывает падение напряжения на нем. Таким образом, низкий уровень коллекторного

напряжения U 0 передается эмиттерным повторителем на выход

UВЫХ1 . При этом, поскольку через транзистор Т2 ток не протекает, то на резисторе R2 нет падения напряжения и высокий уровень

коллекторного напряжения U1 передается эмиттерным повтори-

телем на выход U ВЫХ2 . Транзисторы Т1, Т2 работают в НАР с эмиттерными токами, равными

переключение логического элемента из одного состояния в другое.

Для ЭСЛ-элемента необходимо, чтобы транзисторы Т1, Т2 работали в НАР. Для этого минимальный потенциал коллектора должен быть равен максимальному потенциалу базы. Поэтому для понижения логических уровней используют эмиттерный повторитель, который понижает коллекторное напряжение ПТ на UБЭ.

Рассмотрим работу ЭСЛ-элемента по эквивалентной схеме

(рис.7.15).

101

−UИП

Рис.7.15. Эквивалентная схема ЭСЛ-элемента

Во-первых,

UВХ = UОП -UБЭТ2 +UБЭТ1 .

Во-вторых, пренебрегая тепловыми токами, можно запи-

сать:

102