IЭ1, IЭ2, IR5

IR5

IЭТ1

IЭТ2

Рис.7.16. ВАХ переключателя тока

7.2.2. Входная характеристика

Входной ток ЭСЛ-элемента является базовым током входного транзистора Т1. Поэтому из эквивалентной схемы рис.7.15 запишем:

IВХ = IБТ1 = (1 − αN )IЭТ1 .

Рассмотрим режимы работы транзисторов на различных участках входной характеристики (рис.7.17).

1.Т1 - РО (граничное условие UБЭТ1 = 0 );

Т2 - НАР (UБЭТ 2 = UБЭН );

IЭТ1 = IЭ 0 ≈ 0; IЭТ 2 = IR5;

103

I ВХ = I БТ 1 ≈ 0 .

Граничное условие для перехода на второй участок характеристики:

Граничное условие для перехода на третий участок характеристики:

Граничное условие для перехода на четвертый участок характеристики:

UВХIII−IV = UОП − UБЭТ 2 + UБЭТ1 = UОП − UБЭГР + UБЭН.

4.Т1 - НАР (UБЭТ1 = UБЭН ); Т2 - НАР (UБЭТ 2 < UБЭГР );

IЭТ1 = IR5;

IЭТ 2 = IЭ 0 ≈ 0;

IВХ = (1 − αN )UВХ − UБЭН − UИП .

R5

104

Граничное условие для перехода на пятый участок характеристики:

UБ КТ1 = 0 UВХIV−V =UВЫХ + UБЭТ3 .

5.Т1 - РН (граничное условие: UБЭТ1 = UБЭН , 0 <UБКТ1 <UБКН );

Т2 - НАР (UБЭТ 2 < UБЭГР );

IЭТ1 = IR5;

IЭТ 2 = IЭ 0 » 0;

Граничное условие для перехода на шестой участок характеристики:

6.Т1 - РН (UБЭТ1 = UБЭН ,UБКТ1 =UБКН );

Т2 - НАР (UБЭТ 2 < UБЭГР );

7.2.3. Передаточная характеристика

Для построения передаточной характеристики запишем уравне- ния для UВЫХi :

105

UКi = −αN IЭi Ri ;

(7.3)

Обычно для совпадения логических уровней на выходах резисторы R1 и R2 выбираются из соотношения

При построении передаточной характеристики (рис.7.18)

Рис.7.18. Передаточная характеристика ЭСЛ-элемента схема для расчета выходной характеристики

учитываются уравнение (7.3) и режимы работы транзисторов на различных участках (см. входную характеристику).

7.2.4. Выходная характеристика

Для получения выходной характеристики рассмотрим эквивалентную схему (рис.7.19).

106

−UИП

Рис.7.19. Эквивалентная схема для расчета выходной характеристики

Поскольку схема симметричная, то достаточно рассмотреть половину ее. При этом в зависимости от входного напряжения транзистор Т2 будет находиться в следующих режимах:

Система уравнений для выходной характеристики по эквивалентной схеме (см. рис.7.19) запишется:

Наконец, получим уравнение для ВАХ выходной характеристики

(рис.7.20)

107

7.2.5.Основные параметры ЭСЛ-элемента

Врезультате расчета статических характеристик элемента можно, наконец, определить основные параметры:

1)U1 = –UБЭН;

2)U0 = –UБЭН – DUЛ = –UБЭН – aN IR05R1;

3)UП = –UОП = (U1 + U0)/2;

4)средняя мощность, потребляемая переключателем тока и эмиттерными повторителями:

108