5. Синтезировать модификации схем ттл с простым и сложным инверторами с низкоомным путем для рассасывания заряда q2.

Модификации схемы ТТЛ со сложным инвертором (варианты оптимизации).

1. Схема отличается от стандартной тем, что диод из эмиттерной цепи Т₄ перенесен в базовую.

Для исправления передаточной характеристики используется схема оптимизации 2.

2. В этой схеме вместо сопротивления R₃ используется ключ R₃-R₅-T₅. Транзистор Т₃ открывается только тогда, когда будет открыт не только Т₂, но и Т₅. А Т₂ и Т₅ открываются одновременно. Фактически, Т₂-Т₅ – это как бы единый транзистор.

3. Оптимизация нагрузочной способности.

- Нагрузочная способность

Быстродействие здесь становится немного хуже, т.к. емкость увеличивается.

Транзисторы Т₄-Т₅ составляют пару Дарлингтона.

Улучшение быстродействия схемы ТТЛ со сложным инвертором.

Алгоритмы улучшения:

1. быстро уменьшать заряды Q₂, Q₃ Или 2. не накапливать эти заряды.

4. Использование медленного диода.

При подаче запирающего напряжения диод еще открыт.

Const = Q = t * I_p

I_p – ток рассасывания

Медленный диод формирует низкоомный путь для рассасывания Q₃.

5.

Данный вариант способствует уменьшению Q₃.

Q₃   t_p

t_p – время рассасывания.

6. Использование диодов Шоттки.

Диоды Шоттки формируют низкоомный путь для отвода Q₃ из базы насыщенного транзистора Т₃.

7. Схема, в которой Q₂=Q₃=0 в режиме насыщения.

Q_i=0

t_ТТЛШ = 3 нс

t_ТТЛ = 10 нс

6. Сравнительный анализ схем инверторов на моп-транзисторах.

Вариант 1.МОП инвертор с двумя источниками питания.

x	T1(лог)	T2(нагр)	выход		Условия
0	закрыт	открыт	Uвых~E	1
1	открыт	открыт	Uвых>0	0	G1 >> G2

Достоинство: второй источник питания Е1 в случае необходимости может управлять быстродействием элемента. При увеличении номинала Е2 увеличивается проводимость нагрузочного тр-ра Т2, что приводит к уменьшению выходного сопротивления схемы и к увеличению быстродействия (больший выходной ток за меньшее время перезаряжает нагрузочные емкости).

Недостаток: 2 источника питания.

Вариант 2. МОП инвертор с одним источником питания.

Достоинство: источник питания в схеме один.

Недостаток (в сравнении с 1 вариантом): тр-р Т2 имеет фиксированную проводимость, мы не можем управлять быстродействием инвертора.

Вариант 3. МОП инвертор с одним источником питания.

x	T1(лог)	T2(нагр)	выход
0	закрыт	открыт	Uвых~E	1
1	открыт	закрыт	~0	0

Достоинство: в режиме когда на выходе логический ноль и Т2 закрыт, потребляемая мощность равна нулю, т.е. у третьей модификации потребляемая мощность меньше чем у первой и второй.

Недостаток: увеличение выходного сопротивления в момент запирания Т2 приводит к снижению быстродействия. Быстродействие у третьей модификации меньше, чем у первой и второй модификаций.