Задания для самостоятельной работы

Разработать схему согласования цифровой части c нестандартной нагрузкой. В табл. 3. для каждого варианта приводятся значения сопротивления нагрузки (R_H) и серия микросхемы типа открытый коллектор. На пересечении строк и столбцов указан номер варианта.

Таблица 3

			RH, Ом	20	25	30	35	40	45
			K155	1/19	2/20	3/21	4/22	5/23	6/24
			K555	7/25	8/26	9/27	10/28	11/29	12/30
			K531	13/31	14/32	15/33	16/34	17/35	18/36

Для вариантов с 1 по 18 принять напряжение питания – 20 В, степень насыщения ключей – s = 2; для вариантов с 19 по 36 принять напряжение питания – 12 В, степень насыщения ключей – s = 3.

Транзисторы выбрать самостоятельно. Номиналы резисторов привести к стандартному ряду E24.

Проверить работоспособность внешней части схемы средствами схемотехнического моделирования.

Пример:

Решим задачу на примере 17 варианта.

Серия К531 , E_п=20 В, R_H = 40 Ом , степень насыщения ключей – s=2, U_до = 0,7 В.

Очевидно, что без использования усилительного элемента не обойтись. Примем за основу схему рис. 10.

Ток коллектора насыщения для транзистора ,

ток базы насыщения ,

ток базы с учетом степени насыщения .

Должно выполняться следующее неравенство :

Найдем I_кн, при E_п = 20 В и R_H = 40 Ом

Найдем , β определим из табл. 2

Выбираем КТ815А, β = 70, I_{к max} = 1,5A, U_{кэ max} = 25 B.

Следовательно

Находим , s = 2 (дано в условиях задачи) и , отсюда .

Теперь, используя прием параллельного подключения n элементов, необходимо выбрать n такое, чтобы выполнилось следующее неравенство: , = 20 mA (т. к. по варианту 17 - K531, то из табл. 1 выбираем = 20mA) т. е. должно быть больше 21. Выбираем n = 2, т.к. 2·20 = 40 > 21. Указанное условие выполняется, то есть данное схемотехническое решение принимается.

Найдем при Е_п = 20 В, = 21 mA, U_до = 0,7 В. , Приводим к стандартному значению = 910 Ом.

Итоговая схема приводится на рис. 12. Здесь микросхема К531ЛН2, транзистор VT – КТ815А, = 910 Ом, = 40 Ом, E_п = 20 В.

Рис. 12. Итоговая схема для варианта 17

Контрольные вопросы

1. Назовите основные эксплуатационные параметры логических элементов.

2. Дайте понятие термину «интегральная серия».

3. Как определяется область допустимых режимов биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером?

4. Какие схемы составных транзисторов вы знаете?

5. При каком уровне на выходе микросхемы подключается нагрузка в схемах рис. 11 а, б.