34. Типовые логические элементы дтл, ттл, эсл, иил, кмоптл.

ТТЛ со сложным инвертором.

Е

Повышение скорости выключения в составном транзисторе Дарлингтона

сли хотя бы на одном из входов будет действовать логический ноль, соответствующий эмиттерный переход будет открыт, и через него будет протекать ток по цепи от плюса ИП, через R1, база-эмиттер VT1, общий провод, минус ИП. В цепи коллектора VT1, а следовательно, и в цепи базы VT2 ток будет отсутствовать, VT2 будет находиться в режиме отсечки, ток через транзистор VT2, а значит, ток базы VT4 будут близки к нулю. Транзистор VT4 также будет находиться в режиме отсечки, и на выходе будет высокий уровень напряжения логической единицы. При этом напряжение на коллекторе VT2 и на базе VT3, будет максимальным, и VT3 будет находиться в полностью открытом состоянии. При подаче на оба входа логических единиц оба эмиттерных перехода закрываются, и ток будет протекать по цепи от плюса ИП, через R1, переход база-коллектор VT1 на базу VT2. Транзистор VT2 перейдёт в режим насыщения. Ток через него, а следовательно, и ток базы VT4 будет максимальным, и транзистор VT4 перейдёт в режим насыщения. На выходе будет низкий уровень логического нуля. При этом напряжение на коллекторе VT2 и на базе VT3 будет близко к нулю и VT3 перейдёт в полностью закрытое состояние. Диод VD1 применяется для более надёжного запирания транзистора VT3.

Б азовый элемент ЭСЛ серии К500.

ЭСЛ является самой быстродействующей из всех типов логики. Это объясняется тем, что транзисторы в ЭСЛ работают в линейном режиме, не переходя в режим насыщения или отсечки. Основой ЭСЛ является дифференциальный эмиттерный каскад, изображённый на рисунке 209.

Особенность ЭСЛ: разница уровней логической единицы и нуля очень мала, следовательно, помехоустойчивость плохая. Чтобы повысить помехоустойчивость, в ЭСЛ используется схема, при которой в цепи коллектора – соединение с общим проводом, а в цепь эмиттера подаётся минус напряжения ИП. Это приводит к тому, что все уровни напряжения отрицательны и ЭСЛ плохо согласуются с другими типами логики. Для увеличения коэффициента разветвления по выходу на выходе схемы включают эмиттерные повторители.

36. Параметры и нагрузочная способность цифровых имс.

U_вх — значение напряжения на входе интегральной микросхемы в заданном режиме. Чувствитель­ность S — наим. значение вх. напряжения, при котором электрические параметры микросхемы соответствуют заданным значе­ниям. Диапазон входных напряжений ΔU_вх— интервал значений на­пряжений от минимального входного до максимального. Входное напряжение покоя U_0bх, — значение напряжения пост. тока на входе микросхемы с невключенным входом или с нулевым входным сигналом. Выходное напряжение покоя с U_0вых — значение напряжения постоянного тока на выходе микросхемы с невключенным входом или с нулевым входным сигналом. Входное напряжение ограничения U_огр.вх — наименьшее значение входного напряжения, при котором наступает ограничение выходного напряжения. Напряжение смещения нуля U_см — значение напряжения постоянного тока, которое должно быть приложено ко входу микросхемы, чтобы выходное напряжение было равно нулю или другому заданному значению. Синфазные входные напряжения U_{сф вх} — значение напряжений между каждым из ходов микросхемы и общим выводом, амплитуды, фазы и временное распределение которых совпадают. Максимальные синфазные входные напряжения U_{сф вх мах} — синфазные входные напряжения, при которых параметры микросхемы изменяются на заданное значение. Макс. выходное напряжение U_{вых мах} — наибольшее значение выходного напряжения, при кот. изменения параметров микро­схемы соответствуют заданным. Минимальное выходное напряжение U _{вых. min}— наименьшее значение вых. напр-я, при кот. изменения параметров микросхемы соответствуют заданным. Выходное напряжение баланса U_{вых. бл} — значение напряжения постоянного тока на каждом выходе микросхемы относительно общего вывода, когда напряжение между выводами равно нулю. Приведенное ко входу напряжение шумов U_{ш. вх}— отношение напряжения собственных шумов на выходе микросхемы при заданных условиях к ко­эффициенту усиления напряжения.

Входной ток I_вх — значение тока, протекающего во входной цепи микросхемы в заданном режиме. Разность входных токов ΔI_вх — раз­ность значений токов, протекающих через выводы микросхемы в заданном режиме. Выходной ток I_вых — значение тока, протекающего цепи нагрузки микросхемы в заданном режиме. Максимальный вы­ходной ток I_{вых мах} — наибольшее значение выходного тока, при котором обеспечиваются заданные параметры микросхемы. Ток по­требления I_пот — значение тока, потребляемого микросхемой от лоточников питания в заданном режиме. Ток холостого хода I_{х х} — значение тока, потребляемого микросхемой при отключенной на­грузке.

Потребляемая мощность Р_пот — значение мощности, потребляе­мой микросхемой, работающей в заданном режиме от источников пита­ния. Максимальная потребляемая мощность P_{nот. max}— потребляе­мая мощность микросхемы при максимальном напряжении питания. Выходная мощность Р_вых — значение мощности сигнала, выделяемой на нагрузке микросхемы в заданном режиме. Рассеиваемая мощность P_рас — значение мощности, рассеиваемой микросхемой, работающей в заданном режиме.

Нижняя граничная частота полосы пропускания f_н — наименьшее

значение частоты, на которой коэффициент усиления микросхемы уменьшается на 3 дБ от значения на заданной частоте. Верхняя гра­ничная частота полосы пропускания f_в — наибольшее значение час­тоту, на которой коэффициент усиления микросхемы уменьшается на 3 дБ от значения на заданной частоте. Полоса пропускания Δf —диапазон частот, в пределах которого коэффициент усиления микро­схемы не падает ниже 3 дБ по сравнению с усилением на заданной частоте внутри этого диапазона. Частота единичного усиления f₁— значение частоты, на которой коэффициент усиления микросхемы равен единице.

Коэффициент усиления напряжения К_уU — отношение выход­ного напряжения к входному напряжению. Коэффициент усиления тока K_у1 — отношение выходного тока микросхемы к входному току. Коэффициент усиления мощности К_уР— отношение выходной мощности микросхемы к входной мощности. Коэффициент усиления синфазных входных напряжений К_{у сф.} — отношение выходного напряжения микросхемы к синфазному входному напряжению.Коэфф.ослабления синфазных входных напряжений К_{ос сф} — отношение коэф.усиления напряжения микросхемы к коэффициенту усиления синфазных входных напряжений. Коэф. нелиней­ности амплитудной характеристики К_{ил АХ} — наиб. отклонение крутизны амплитудной характеристики микросхемы относительно крутизны амплитудной характеристики, изменяющейся по линей­ному закону. Коэф. неравномерности амплитудно-частотной характеристики K_{нл. АЧХ}—отношение макс. значения вы­ходного напряжения микросхемы к минимальному значению в задан­ном диапазоне частот полосы пропускания,выраженное в децибелах. Коэффициент гармоник К_Г—отношение среднего квадратического на­пряжения суммы всех, кроме первой, гармоник сигнала микросхемы к среднему квадратическому напряжению первой гармоники. Крутизна преобразования S _прб — отношение выходного тока сме­сителя к вызвавшему его приращению входного напряжения при заданном напряжении гетеродина. Скорость нарастания выходного напряжения Θ_{U вых} — скорость изменения выходного напряжения микросхемы при воздействии им­пульса максимального входного напряжения прямоугольной формы.

Динамический диапазон микросхемы по напряжению ΔU _дин — отношение максимального выходного напряжения микросхемы к мини­мальному выходному напряжению, выраженное в децибелах.

Сопротивление нагрузки R_н — суммарное активное сопротивление внешних цепей, подключенных к выходу микросхемы.

Входное сопротивление R_вx — величина, равная отношению при­ращения входного напряжения микросхемы к приращению активной составляющей входного тока при заданной частоте сигнала. Выходное сопротивление R_вых— отношение приращения выходного напряжения микросхемы к вызвавшей его активной составляющей выходного постоянного или синусоидального тока при заданной частоте сиг­нала.

Входная емкость С_вх — отношение емкостной реактивной состав­ляющей входного тока микросхемы к произведению круговой частоты на синусоидальное входное напряжение микросхемы при заданной частоте сигнала. Выходная емкость С_вых — отношение емкостной реактивной составляющей выходного тока микросхемы к произведению круговой частоты на вызванное им выходное напряжение при заданной частоте сигнала.

Емкость нагрузки С_н —суммарная емкость внешних цепей, под­ключенных к выходу микросхемы.

\