Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский университет «МИЭТ»

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Mikroskhemotekhnika_Mindeeva.pdf

Скачиваний:

695

Добавлен:

05.06.2015

Размер:

1.26 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 3334 / 3934 35 36 37 38 39 > Следующая >>>

9.4. Передаточная характеристика и параметры инвертора с квазилинейной нагрузкой

На рис.9.13 приведена электрическая схема инвертора с квазилинейной нагрузкой.

UИП

MН

UЗ

IН ~ f (UВЫХ)

	UВЫХ
M0	IС0 ~ f (UВХ,UВЫХ)
M0
UВХ

Рис.9.13. Электрическая схема инвертора с квазилинейной нагрузкой

Распишем напряжения на транзисторах.

	UСИ = U ВЫХ ,
	U ЗИ = U ВХ ,
	U ПИ = 0 ,
Для М0 →	U ПОР = U ПОР0 .
Для М0 →	UСИ = UЗ − UВЫХ ,
	UСИ = UЗ − UВЫХ ,
	UСИ = UИП − UВЫХ ,
	UПИ = 0 − UВЫХ = − UВЫХ ,
Для МН →	UПОР = UПОР0	+ η UВЫХ .
В инверторе с квазилинейной нагрузкой транзистор МН все-
гда работает в крутой области:			UЗИ		−UПОР
	UСИН	≤	UЗИ	Н	−UПОР	Н	;
	UСИН	≤		1+ η			;
				1+ η

174

UЗ ³UИП (1 + h) + UПОР0 .

UИП -UВЫХ £ UЗ -UВЫХ -UПОР0 - hUВЫХ ;

1+ h

(9.6)

Таким образом, для обеспечения режима крутой области нагрузочного транзистора необходимо выполнение условия для напряжения питания на затворе относительно напряжения питания. При этом ток, протекающий через нагрузочный транзистор, определяется как

éUСИ

(UЗИ

-UПОР

)

UСИ

2 ù

IН = KН × ê

×(1+ h) .

( 1+ h)

После подстановки напряжений получим следующее выражение:

é(UИП -UВЫХ )(UЗ -UПОР0

- (1+ h)UВЫХ )

IН = KН × ê

(1+ h)

ИП

-U

ВЫХ

× (1+ h) =

2(UЗ -UПОР

)

× (UИП -UВЫХ ) × ê

- (UИП +UВЫХ )ú

× (1+ h) .

(1+ h)

(9.7)

На рис.9.14 приведены совместная ВАХ и передаточная ха-

рактеристики. Рассмотрим более подробно режимы транзисторов на различных участках работы логического элемента.

Участок AB → 0 < UВХ < UВХB .

М0 работает в режиме отсечки, МН - в крутой области. Исходя из режимов работы и условия равенства токов, рас-

пишем систему уравнений и определим выходное напряжение. Тогда

175

ìIC0 = 0;
ï	= (9.7);
íIН	= (9.7);
ï		= IН ,
îIC0		= IН ,
UВЫХ = UВЫХ1 = UИП.
IC0,IН		1		UВЫХ
IC0,IН		1
		UВХ		UВЫХ1 A	B U
IН				UВЫХ1 A	B U			= U
IН				P1		ВЫХ			ВХ	− UПОР0
D		C	IС0		P		UВЫХ = UВХ			− UПОР0
		C			П					1+ η
		A,B		0		C		D(P0)
UВЫХ0		A,B	U	UВЫХ	U	UВХ		U1	UВХ
UВЫХ0		UВЫХ С UВЫХ1	ВЫХ	U0	U	UВХ		U1	= U
				ВХ	ВХB		С ВХ		ВХD
		а				б

Рис.9.14. Характеристики инвертора с квазилинейной нагрузкой: а - совместная ВАХ; б - передаточная

Граничное условие: в точке В транзистор М0 переходит из режима отсечки в режим пологой области, т.е. UВХB = UПОР0 .

Участок BC → UВХB < UВХ < UВХC .

М0 работает в режиме пологой области, МН - в крутой облас-

ти.

ì	IC0 =	K0	×	(UЗИ0 -UПОР0 )2		=	K0	×	(UВХ -UПОР0	)2	;
ï
ï		2		(1	+ h)		2		(1+ h)
ï		2		(1	+ h)		2		(1+ h)
í	IН = (9.7);
ï	IН = (9.7);
ï	IC0 = IН.
î	IC0 = IН.

176

(UВХ -UПОР

)

(1+ h)

é2 (UЗ

-UПОР

)

× (UИП

-UВЫХ ) × ê

ИП +UВЫХ )ú

× (1+ h) ,

(1+ h)

UВХ =UПОР

2 (UЗ -UПОР

)

+ (1+ h)

(UИП -UВЫХ)ê

- (UИП +UВЫХ)ú .

(1+ h)

(9.8)

На участке ВС передаточная характеристика имеет квадра-

тичную зависимость.

Граничное условие: в точке С транзистор М0 переходит из

режима пологой в режим крутой области:

СИ =

UЗИ -UПОР0

1+ h

или

UВХ

-U

UВЫХС

ПОР

1+ h

(9.9)

Решив совместно уравнения (9.8) и (9.9), получим:

UВХС = UПОР0 +

+ (1+ h)

(UИП -UВЫХ

é2 (UЗ -UПОР

)

- (UИП +UВЫХ

)ê

)ú

;

(1+ h)

UВХ

= UПОР

+ (1+ h)´

ИП (1+ h) +UВХ

-UПОР ] é

2 (UЗ -UПОР )

UИП (1+ h) +UВХ

-UПОР

ú .

(1+ h)

177

C одной стороны точка переключения РП принадлежит участку BC, а с другой стороны в этой точке UВЫХ = UВХ = UП. Поэтому

UП -UПОР

é2 (UЗ

-UПОР

)

(UИП

-U

П )ê

- (UИП +UП )ú.

(1+ h)

Участок

СD → UВХC < UВХ < UВХD .

М0 работает в режиме крутой области, МН - в крутой области.

UВЫХ (UВХ -U

ПОР )

ï IС0 = K0 ×

UВЫХ

× (1+ h);

(1+ h)

= (9.7);

ï IН

î IС 0 = IН .

éUВЫХ (UВХ

-UПОР

)

U 2

ВЫХ

ú × (1+ h) =

(1+ h)

é2 (UЗ -U

ПОР

)

× (U

ИП -UВЫХ ) × ê

- (UИП

+UВЫХ )ú

× (1+ h) .

(1+ h)

ИП

-U

ВЫХ

)

2 (UЗ -UПОР0 )

- (U

ИП

)

ù + K U 2

(1+ h)

ВЫХ

0 ВЫХ

UВХ = UПОР0 +

2K0UВЫХ

НUИП (UЗ

-UПОР

)

KН (UЗ -UПОР

)

K U

(1+ h)

´ (1+ h) = U

ПОР0

Н ИП

K0UВЫХ

2K0UВЫХ

K U

ВЫХ

(1+ h)

ВЫХ

(1+ h)

= U

KН (UЗ -UПОР

)

ПОР0

2K0

(1+ h)]

ИП

[2 (U

-U

) -U

ИП

UВЫХ (1+ h)

ПОР0

ç KН

+1÷;

2K U

ВЫХ

178

<<< < Предыдущая 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 3334 / 3934 35 36 37 38 39 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
05.06.2015247.3 Кб29metod.doc
#
13.09.201993.18 Кб6Metodicheskie_ukazania_k_vypolneniyu_vypusknykh...doc
#
08.12.201893.7 Кб3Metodich_rekomendatsii.doc
#
06.11.2018320 Кб9Metod_kurs_diplom.doc
#
26.09.20191.07 Mб10Metod_ukaz_2012.doc
#
05.06.20151.26 Mб695Mikroskhemotekhnika_Mindeeva.pdf
#
27.03.20162.4 Mб111mir_ek (1).doc
#
02.05.2019474.11 Кб10Molekulyarnaya_fizika_i_termodinamika.doc
#
16.09.2019246.27 Кб12Moyo_dz_bzhd.doc
#
18.11.2019657.51 Кб32mppz_m1_mrtus_mrtus_ed_niy38.docx
#
21.07.2019137.7 Кб8networks_test_3.rtf