Билет № 11
1. Функциональные элементы и узлы транзисторно-транзисторной логики. Базовый элемент. Модели входных и выходных цепей элементов. Параметры ТТЛ элемента.
Транзисторно-транзисторная логика - способ преобразования дискретной информации с помощью электронных устройств, построенных на основе биполярных транзисторов и резисторов. Транзисторы используются как для выполнения логических функций (например, И, ИЛИ), так и для усиления выходного сигнала (в отличие от резисторно-транзисторной и диодно-транзисторной логики). ТТЛ- принцип построения микроэлектронных схем означает, что транзисторы соединены между собой непосредственно. ТТЛ-схемы имеют большее быстродействие, чем аналогичные микросхемы, построенные по КМОП- технологии, однако потребляют больше электроэнергии и требуют стабильной работы источников питания.
ТТЛ применяется в персональных и промышленных компьютерах, в контрольно-измерительной аппаратуре и др. Входные и выходные цепи электронного оборудования выполняются совместимыми по электрическим характеристикам с ТТЛ. Технология ТТЛ стала известной среди разработчиков электронных систем в 1962 году, когда фирма Texas Instruments представила серию интегральных микросхем 7400. Эта серия микросхем стала промышленным стандартом. ТТЛ-микросхемы стали первыми приборами, применение которых позволило внедрить цифровые методы обработки информации для задач, ранее решавшихся исключительно аналоговыми методами.
2. Назовите основные модификации регистров электронных средств. Охарактеризуйте особенности работы с каждой модификацией.
Регистры промежуточного хранения данных. Предназначены для хранения многобитовых параллельных кодов (многоразрядных слов). Используются при выполнении различных операций по обработке данных.
Регистры сдвигового преобразования форматов Предназначены для перемещения сблокированных наборов чисел вдоль строк ограниченной длины с заполнением освобождаемых разрядов по определенному правилу
Регистры счёта импульсных последовательностей. Предназначены для подсчёта количества управляющих импульсов.
3. Дан трансформаторный транзисторный каскад усиления на кремниевом биполярном n-p-n транзисторе. Ik = 2.3 A, Uнаскэ = 1,5В, Епит = 15В, Uэ = 0,1Е, h21э = 80. Найти напряжение рабочей точки и номиналы резисторов, которые обеспечат эту рабочую точку. Напряжение спрямления перехлда эмиттер-база, если не указано иное, принять 0,7В, сопротивлением трансформатора постоянному току пренебречь.
Билет № 12
1. Как проходят и какими причинами объясняются переходные процессы в электронном ключе на БПТ? Какие существуют решения для повышения быстродействия ключа на БПТ?
Переход ключевых схем на биполярном транзисторе из одного состояния в другое происходит, как и в диодном ключе, не мгновенно, а в течение определенного интервала времени, зависящего от переходных процессов двух видов. Первый связан с изменением объемного заряда неосновных носителей в базовом слое транзистора, т.е. поступающих в него из эмиттерного слоя. Второй связан с перезарядом барьерных емкостей переходов транзистора, которые обусловлены образованием двойного электрического слоя в их закрытом состоянии. Данные процессы происходят одновременно с процессом рекомбинации неосновных носителей заряда в базовом слое, свойственному установившемуся открытому состоянию транзистора.
Для повышения быстродействия используют:
Включение ускоряющей емкости в цепь базы.
Включение дополнительного сопротивления в цепь эмиттер-база.
Использование нелинейной отрицательной обратной связи. Транзистор Шоттки.
Использование транзисторного переключателя тока.
2. Назовите свойства и параметры последовательностных узлов. Постройте схему асинхронного RS-триггера на логических элементах.
Последовательностными узлами являются такие объекты, значения выходных состояний которых в текущий момент времени определяются текущими значениями их входных переменных и предшествующими состояниями. В качестве сменяемых и хранимых состояний рассматриваются напряжения и токи между узлами некоторой электрической цепи
3. Дан резистивный транзисторный каскад усиления на полевом транзисторе с управляющим p-n переходом с каналом n-тип. Известно, удельная крутизна переходной характеристики S0=7,4мА/В2; Rc=9.5кОм; Еп=10В; напряжение отсечки транзистора Uо=-1,5В; Uзи=0,7В; Rн=1кОм. Определить величину коэффициента усиления по напряжению заданного усилительного каскада.