hhis4 (Исскуство схемотехники), страница 13

повторитель пе ытжен На рис т.з2 показан прас.гой вариант предыдущей схемы: здег:ь мы использовали вместо 4-входового мультиалексора 160 Глава 3 Полевые транзисторы 161 во в Ввод 1=-0,„) 0 ке (т:=тп > шлос 41 Вььоркоьоя~ Я, у)клею.я ) 4 с Рис 3Л3 Аиаъяовыимулшиплек ор вь>бттрае> соом ветс>в>юШия Ге>истор ев~оматического сыеп еяик а лепя >миттера лля пол>чеиия лскалво-перекшо ше мого коаффилиеяте усиления Полбираеыя лчя пол>чеяия К вЂ вЂ .

100.)ГЬ„, ~ с ч К>=>000М четыре независимых клточа. Прн такам масштабном соотношении сопратнвленнй резисторов. которое прнвелеиа здес ь, можно задавать 16 равноотстоящих значений частоты среза л) тем замыкания зтнх ключей в различных комбинациях. Ут>ражиенме 3.12.

Чему саввы чмтоая срсш;вя >рояле . 3 ~Б~ е . сме ряс Усилителя с переключаемым коэффициентом усиления. На рис. 3.55 показана, как мажкс~ примени>ь ту жс самуяч идею переклю >аемьтх резисторов ддя создания ус>шителя с вазмажнас тыл. выбора казффицнента )сидения Хт тя ма ился ссчсст. венным абра>с м >ребус ОУ. мс>жна применить с«п к сидите ца с амит теркшт абраткай связью В ьа гестас >мкттсрна > нагрузки мы использовали источник )та~''!::-'„'::=.-"~".'::-";:", о~~ нее.приемник) кепзмеккага така, как зт, 'с было сделано в более раннем пример гп абы можно было»случить ка.>фф» ЦИЕН3 УСИЛЕНИЯ Маета мЕНЬшт" Ели>>Кпвт', '!=,'"-"~,' Далее.

мы применили мультиплексор Лд,,."-,',:„'~!! ~!,.:,с~ выбора одного из четырех резисторов"..'.'..',,~~~.'",~:„.,'::~ Обратите внимание на разделитель>>к), ' уть:.::,, канлеисатар. катарын нужен. чт~>атт сдв, ';-' ла ть тсж покоя нс зависятпнм ат казфф ',"..:: р" ";;, ' '3 фяь':.'::":.'".; ''-,'!!,--::;-;, ' Иявертор цнента усиления. . Втавертор напряжения с «плаваюшимя коя Схема слежения — хранения. Рнс 3 ф';,'),т демонстрирует. клк можно сделать ахи:,",.') ислеження — храненняв.

которая булвз-'.~,',:".* кстатн, когда мы захотим преобразоват>!!';-,':.,: '"" ' р напряжении с «плавающим» внакат овый сигнал в поток цифравит:,,';::.':;,'" '-"' ' киром. Существует прекрасный комбинаций тианалаго-цттфровае преаарь",,1!',-:;) и;:,1рис, 3.55) создавать нужное нам заваннеи!. При >там схема буде~ сс>яр~~!" 3 ' ' " " питания отрицательной понять неизменным каждый уровень тт>чал)р).'::; "" .'в схеме, запитанной от аднопат авога сигнала. лака вычисляется ет.а ва":,,'„:,:!: ' ' " лтюложительного источника пита- личина.

Данная схема проста Вхсчлттврр'::~,'.;, *"-'-' ра левых па схеме ПТ-ключей буфЕрНЫй уеипнтЕЛЬ С ЕДИНИЧНЫМ >СКЗВ)~':.'!:.;:, ' ""атавт С, К ПОЛОжИтЕЛЬНОМу ИС>ОЧ- нием вылает нп низкаамный выход каттяв).'.",,':;-'!р "':11итания, зарюкая ега да и,„, в та вхалнота сигнала, направляя ес иа копк::.:,.';.Р у)жид .правые ключи разомкнуты.

лексе тор малой емкости Чтобы сс>хрв';";:;;::;; ' '';).ха тем входные ключи размыкигь 1запомнить) урс>вень лкялагаватвт:,,"-,...' ' " ", а.:правая пара ключей замыкаснгн,тла в дюбаи заданный мамонт. вя;",':'т:, 'Дитиочая заряженкый С, к выходу. крат.та разМЫКаете Ключ. Высь>кае ттскчнот!":;.'."'*:4 " '4)а>К:Часть ет а заряда передаст ея На вхтшкое сопротивление второ>а буфера 1).:""'-'-:"' т, ' организована сталь хитроумкотарота на вхсде лалжкы быть га.тгяьк')13„::„'-:"' .~~)))тубе>бом, что С, переворачивается ранзнсторы.

чтт бы входной гак ке сп>тть.:,.;:'!я ~фт)ртиашками. выдавая на выкал на. ком отличаю:я с>3 нуля) >трет~с>тир>клаву:,';;,-",:~!' ' отрицательной полярности' пшрузку кап ленси тара. птк что к>>пряже.!-:;,~!, ';.>конкретная схема выпускается в яис на нем яхрш.итсяв ла >т>к пар. паяя!,,':.,::"';3 !кйцв конвертера напряжения 3662 ПТ-ключ пс тамкнеыя сучава:,'::",',„. 6413)Х)й1>м мы пот аварим в рази. 6.'1 .

Это устройство. казванное яин Увраьиеаие 3.13. Вколяов бауер лес:ж я в>,* ыее >3 юк таков ве,шчияы * обы яаоряяс>птс яа к,я им" ' ";Д >, превратцает нарряжекис явы „. „„,, „,„„,„,,„,, „,„,, „,, ).ас че> . иакйкудьт УРовна и напРЯжение скизктча: щЩВ)Ф» ;мл ~пив аыя вы ..ля»: к о м>,...гя: .а*с и ''рй)~))ВВт)т,,инаоборт>3 В стол>юшем разлсдс я с ~сч м свямояюл"*'* 'я~пал'ямп>ю я' В'3 'Я>Ьт)>~зъ)13>кажем, как ведается лнк и такпк ::йт))й11))ухе)ров (к мы фа к т кческк шип.» авкм о)Фж'тому, что в>л быстрее >>акме>с.

ктттс Вушш )Вть)м)ттть их рабату. а чем к,шт рек, у ь Вф):-"!вВтс)11) используем ПТ как последовательный ключ, разрешающий или блокирующий прохожление аналогового сигнала. который представляет собой изменяющееся в некотором диапазоне 1непрерывным. т. е. аналоговым образом) напряжение. Аналоговый сигнал — зто обычно сигнал, имеющий низкий уровень напряжения н незначительную мощность. С другой стороны. при логическом переключении ключи на МОП-транзисторах замыкаются и размыкаются, перебрасывая выход схемы от одного источника питания к другому.

Фактически эти есш палы» являются пифровыми, а не аналоговыми — они скачком переходят от уровня питания одного источника к друтому, представляя тем самым два состояния: ивысокоея и инизкоси. Промежуточные уровни напряжения не являются полезными или желательными, фактически, они дажс незаконны! И наконец. понятие кмощные переключатели» относится к включению и выключению питания нагрузки, такой как лампа, обмотка реле или двигатель вентилятора В таких применениях обычно и напряжения. и токи велики. Рассмотрим вначале лоптческие переключатели. Логические клточи.

На рис. 3.56 показан простейшии тип ттогического переключателя иа МОП-транзисторе. В обеих схемах в качестве нагр>зкн используется резистор и обе онн осуществляют югическ;ю функцию инвертирования- высокий тагический уровень на входе сазлает низкий уровень ня выхале. и наоборот. Вя- "О' к ссъе>~яс ) т ь >ревем;с: Ри' 3 34. т ке та слежсвяк кшпспяя рлят)евь;,Рхвгичеекие и мощные ключи ' 4)~фйЮка-транзисторах '46)рттв виль> применения ПТ-к ~и> шк тт> 'Вй)Воат))СКИЕ И Ма>камо т>ерсттдн>яяЮщае ";;:-;-ясяи, = Отличит>, кх прас>а 11рн перс .-'~йш,дании анялат авагт сигнала мы ."Вяуч'ю Ряс уа Домчскяе япесрм рм яс я калаюпок я л->.аяа ы ом РЧ МОП-тршмяс ' рак 162 Глава 3 Полевые траазасгорм 163 риант схемы на и-канальном транзисторе вклнучает выход но землю при подаче на затвор высокого уровня, тогда как в )з-канальном варианте на резисторе образуется высокий логический уровень при заземленном (низкий уровень) входе.

Обратите внимание на то, что МОП-транзисторы в этих схемах используются как инверторы с общим истоком, а не как истоковые повторители. В цифровых логических схемах подобных прелставленным нас обычно интересует выходное напряжение («логический уровень»), продуцируемое некоторым входным напряжением; резистор служит просто пассивной нагрузкой в цепи стока. обеспечивая при запертом ПТ выходное напряжение, равное напряжению питания стока. С другой стороны, если мы заменим резистор осветительной лампочкой. реле, приводом печатающей головки или какой-то другой мошной нагрузкой, получим схему мощного переключателя (рис.

3.3). Хотя мы используем ту же самую схему ггинверторан„однако при переключении мошной нагрузки нас интересует ее включение и выключение. а ие напряжение выхода. Инвертор иа КМОП. Представленные выше инверт оры на и-канальном или р-канальном МОП-транзисторе нмшот недостатки: они потреоляюг ток в состоянии нВКЛн и имеют относительно высокое выходное сопротивление в состоянии «ВЫКЛн. Можно уменыпить выхолное сопротивление (уменьшив )2), но только ценой увеличения рассеиваемой мощности, и наоборо.г Зл исключением источников тока иметь высокое выхолное сопротивление.

кгунечно же. всегда шгохо, Лаже если подклуоченная к выхо~гу лиг)гузка имгсз выгокос сопгкзгив;живе унл пример. уто затвор друг.ш МОП..уропзистора'1. все равно возникауот проблемы шумов из-за емкосгных паводок и уменьгпаегся скорггсть переключения нз сос: ~ *яния еВКЛь в сосгг янис: ВЫЕЛ 1 хаосу переключенная:, зо счет пэразигноп емкости нагрузки В шом сл5 гас. например инвертор на л-канальном МО1нптранзиго торе со стоковым рсзисторггм. имеющим компромиссное сопротивление.

скажем н!О О Ген вкн ннрвз "Жесткость" (и „„-ЮООм) И-НЕ И наертор сг, — Ф а— . 1:::::;::-"':,В У~"-:3,"ХК КМОП-веогн и П НЕ г~ 1.* Рве З Зг' Лшисмкнн КМОГ1-иивешог +юв изино было бы организовать пуш- (двухтактный) клнш. Потенциал ' йй.входе вводит нижний транзистор ", 3(ние отсечки, а верхний — во аклю- '(замкнутое) состояние. в резуль- О '«фрп на аыхоле будет высокий логик уровень. Высокий (-1- Пс ) уровень Пд 'з.'::!:.е ',действует противоположным обрац Т О Нее=зоне !и',"," ,',(тГГ(з(екн На ВЫХОДЕ ПОтЕНцмаЛ ЗЕМЛИ. вх ор с низким выходным сопрев обоих состояниях и в нем о отсутствует ток покоя. Назы~фтузКМОП-инвертор (инвертор на нтарных МОП-транзисторах), в» 'г(1)т()гяется базовой структурой для О :,'„'ь "' рпвых логических КМОП-схем которое уже стало преобла- г1О в.болылих интегральных схемах вь '-::й':„которому, похоже.

предопреле н)(йуйоенить более ранние семейства Гм-2ООнс Пврвзитные наводки:;:.';..:-'."* "' ' схем (так называемые ТТЛ- нс Гяе Оввс 1 ( Явях = 'О» ' .'':.":-'~1 КЮ4устроенные на биполярных трап- ° 43братите внимание на то, чго 3 вргйвертор представляет собой два икирных МОП-ключа, соединен довательно и включаемых по 10 кОм, даст на выходе форму сшналн„г:!',У 'и,, в то время как аналоговый показанную на рис.

3.57 ч (рассмотренный ранее в Ситуапия напоминает гулнокаскалньй"..;.;::,:!;-' ,иране)-зто параллельно соединен змиттерный повторитель из раза. ",15,';::.::.;.' -.'™~ ,::,:,йгйиплементарные МОП-ключи. в котором потребляемая мощность и сос.,:,, тоянии покоя и мощность, направляемая,',;; в нагрузку выбираются из тех же комо-';::-:::,:::;;.:~~~':.- ромиссных соображений. Решение плесь.' г бз!з)кчзжо олно — использование пушпульной схемы, ',гг:::~ъ,"! ' Осг особенно хорошо подхоляшей лля пе-:.':,: '.:.зЪ--;,' .. реключателей на МОП-транзисгорах.,:; .'1'',;:,.'.'„-, Взгляните на рис 3.5Я.

здесь гюказало,, -ггсс включаемые и выключаемые одновременно. Ъ'првапынве 3.16 Комсяемегпвриые МОП-грннзиетосы в КМОП-инвесторе обн Онботвют квк иввергорь с обшиьг истоком, гоглн «нк комплемеитврвые бипо гнриые грнизисгоры в пушпульиых схемах раза 2 11 являютсн Огеинвертнругошими) змиттегными иовторятелямв Попробуите нарисовать «комплемеитврныв бнпоеярныл нввегт ори, нннлогиниыи КМОП-инеертору Почему. он не сможет рвботнтьн О цифровых КМОП-схемах гораздо болыпе будет сказано там. где будут рассматриваться цифровые логические схемы и микропроцессоры (гл. 8 — 11). На сей момент остановимся нл очевидном: КМОП-схемы -зто семейство маломощных логических схем (с нулевым потреблением мощности в состоянии покоя), имеющих высокое полное входное сопропгвление н жестко заланпыс уровни выходного напряжения.

соответствующие полному диапазону напряжений питания. Однако прежде чем ос.гавить сей предмет. мы нс мотком устоять против соблазна показать еше одну КМОП-схему (рис 3.59). 'Это логический вентиль И-НЕ. на выходе которого будет низкий логический уровень только в том случае, если на обоих вхолах-на входе А и на входе В- булез высокий уровень. Понять, как он работает, исключительно просто .