Иванов С.Р. - Ключевой режим работы транзистора, страница 3

Это приводит к тому, что ток потребления схемы имеет явновыраженный импульсный характер. Поэтому с увеличением частоты переключениясреднее значение тока, потребляемое схемой растет. Растет и ее суммарная потребляемаямощность. Кроме того, протекание импульсов тока за счет действия индуктивностисоединительных проводов может привести к появлению ложных срабатываний соседнихэлементов. Для ограничения величены "сквозного тока" в коллекторную цепь VT4включен резистор R5. Однако чрезмерное увеличение сопротивления этого резистора, вопервых, увеличивает мощность, рассеиваемую в схеме, и, во-вторых, уменьшает еенагрузочную способность.Что влияет на помехозащищенность ТТЛ-ключа и каким образом ее можно увеличить?Помехозащищенность ключа рассчитывают минимальную из двух величин:положительной и отрицательнойстатических помех, ?U+п = U0вх пор - UObx и ?U-n = U1вх - U1вх пор.

Статическаяпомехоустойчивость этомаксимально допустимое отклонение напряжения, при котором еще не происходитизменения уровнейвыходного напряжения. Следовательно для увеличения помехозащищенности ключанеобходимо увеличивать?U+n и ?U-n, которые в свою очередь могут быть увеличены если будут увеличенопороговое напряжениелогического нуля и уменьшено пороговое напряжение логической единицы. Кроме тогосуществует еще однаособенность в работе с ТТЛ-ключами.

Если вход схемы остается неподключенным кисточнику сигнала, томожно считать, что на него подан сигнал "1". Однако на практике неиспользуемые входырекомендуется неоставлять свободными, а через дополнительный резистор Rдoп подключать в выводу +Ш.В противном случае,так как в состоянии "1" по входу схема обладает большим входным сопротивлением,резко увеличиваетсявероятность воздействия на нее помех, что снижает надежность работы ключа.Почему ТТЛ-ключи являются источниками помех и как с такими помехами бороться?В момент переключения схемы в ее выходной цепи протекает так называемый "сквознойток", обусловленный тем, что в течении интервала рассасывания запираемого транзистораоба транзистора выходного двухтактного усилителя ( выходной двухтактный усилительпредставлен в этой схеме транзисторами VT4 , VT5 , резистором R5 и диодом VDn)оказывается насыщенным.

Это приводит к тому, что ток потребления схемы имеет явновыраженный импульсный характер. Поэтому с увеличением частоты переключениясреднее значение тока, потребляемое схемой растет. Растет и ее суммарная потребляемаямощность. Кроме того, протекание импульсов тока за счет действия индуктивностисоединительных проводов может привести к появлению ложных срабатываний соседнихэлементов. Для ограничения величены "сквозного тока" в коллекторную цепь VT4включен резистор R5. Однако чрезмерное увеличение сопротивления этого резистора, вопервых, увеличивает мощность, рассеиваемую в схеме, и, во-вторых, уменьшает еенагрузочную способность. Для исключения действия помех шины питания должнывыполняться с малой собственной индуктивностью и по всей длине шунтироватьсядополнительными конденсаторами Сдоп с малой паразитной индуктивностью.Использование такого технического решения позволяет свести к минимуму действие наустройство внутренних помех.21.От чего зависит нагрузочная способность ТТЛ-ключа и как ею управлять?Нагрузочная способность ТТЛ-ключа характеризует его способность получать сигналот нескольких источников информации и одновременно быть источником информациидля ряда других элементов.

Для численной характеристики нагрузочной способностииспользуют коэффициент разветвления по выходу Краз. Этот параметр определяет числоединичных нагрузок - аналогичных ключей, которые можно одновременно подключить квыходу ключа. Краз - меньший из двух коэффициентов КОраз и К1раз. Нагрузочнаяспособность ТТЛ-ключа в состоянии "О" характеризуется параметром КОраз = ГОвых /ГОвх , где Ювых - выходной ток логического нуля , ГОвх - входной ток логического нуля.Нагрузочная способность ТТЛ-ключа в состоянии "1" характеризуется параметром К1раз= Пвых / Пвх , где Пвых - выходной ток логической единицы , Пвх -входной токлогической единицы.

Следовательно управлять нагрузочной способностью ТТЛ-ключаможно меняя значения коэффициентов разветвления по "О" и "]", которые в свою очередьможно менять изменяя входные и выходные токи логических сигналов, которые зависят отнапряжений логических сигналов.22.Что добавлено в ТТЛ-ключе со сложным инвертором для устранения скола напередаточной характеристике при смене уровня выходного сигнала с высокого нанизкий?Для устранения скола на передаточной характеристике ТТЛ-ключа в него добавленрезистор R5. В момент переключения схемы с высокого уровня на низкий в ее выходнойцепи протекает так называемый "сквозной ток", обусловленный тем, что в теченииинтервала рассасывания запираемого транзистора оба транзистора выходногодвухтактного усилителя ( выходной двухтактный усилитель представлен в этой схеметранзисторами VT4 , VT5 , резистором R5 и диодом VDn) оказывается насыщенным.

Этоприводит к тому, что ток потребления схемы имеет явно выраженный импульсныйхарактер. Поэтому с увеличением частоты переключения среднее значение тока,потребляемое схемой растет. Для ограничения величены "сквозного тока" в коллекторнуюцепь VT4 и включен резистор R5.23. Каким образом достигнуто поочередное отпирание выходных транзисторов уТТЛ-ключа со сложным инвертором?На рисунке приведена схема ТТЛ-ключа со сложным инвертором. Транзистор ТЗвыполняет функции эмиттерного повторителя с нагрузкой в виде транзистора Т4.

Привоздействии сигнала "1" на все входы транзистор Т2 насыщен. Следовательно транзисторТ4 также насыщен из-за невысокого потенциала на его входе (точка а), создаваемогоэмиттерным током транзистора Т2 на резисторе R3. Благодаря низкому потенциалуколлектора транзистора Т2 (точка б) транзистор ТЗ закрыт. При воздействии сигнала "О"хотя бы на один из входов транзистор Т2 закрывается, а транзистор ТЗ открьшается из-заповышения потенциала точки б и работает как эмиттерный повторитель. Диод Д служитдля обеспечения режима смещения транзистора ТЗ, т.е.

для того, чтобы этот транзисторбыл закрыт при насыщенном транзисторе Т2.24. Всегда ли в ТТЛ-ключе выходные транзисторы находятся в противоположныхсостояниях (один открыт, другой заперт)? И если нет, то к чему это ведет?25. Для чего в выходной цепи ТТЛ-ключа со сложным инвертором установлен диод?Диод Д служит для обеспечения режима смещения транзистора ТЗ, т.е. для того, чтобыэтот транзистор был закрыт при насыщенном транзисторе Т2. Прямое напряжение надиоде составляет около 0,5 В и служит для запирания транзистора ТЗ. Это напряжениесоздается даже при очень малых (порядка микроампер) токах закрытого транзистора ТЗ.26. Каким образом перевести ТТЛ-ключ в третье состояние и зачем это необходимо?На рисунке показан ТТЛ-ключ с третьим (высокоимпедансным) состоянием.

Этосостояние необходимо, так как непосредственное объединение выходов стандартныхэлементов ТТЛ не представляется возможным, так как может привести к выходу изстроя транзисторов выходного усилителя мощности. Появление на выходе хотя быодного из параллельно включенных элементов сигнала логического "0" переводитостальные элементы, формировать на выходе логическую "1", в режим короткогозамыкания по входу, что недопустимо. Избежать этого позволяет третье состояние ТТЛключа.

Для организации третьего состояния многоэмиттерный транзистор VT1,выполняющий операцию И, снабжается n-м эмиттером, который через вспомогательныйтранзисторный ключ VT6 соединен с общей шиной. Для управления транзисторнымключом используется схема, повторяющая входной каскад стандартного ТТЛ. Онавключает входной транзистор VT7 и усилитель на транзисторе VT8, включенном по схемеэмиттерного повторителя. Эмиттерный транзистор VT7 является входом управлениятретьим состоянием элемента (вход z).

Его база через резистор R8 соединена с шинойпитания, а коллектор подключен к выходу усилителя на транзисторе VT8. Сигнал,снимаемый с резистора R6, управляет состоянием транзисторного ключа VT6.Дополнительно коллектор VT6 через диод VDn+1 подсоединен к базе транзистора VT4выходного усилителя мощности. При z = 1 оба транзистора выходного двухтактногоусилителя мощности оказываются запертыми и логический элемент отключается отвыходного вывода. Это соответствует высокоимпедансному состоянию, при которомвыходной сигнал элемента при любых комбинациях его входных сигналов не попадает наего выход.27. Что такое ТТЛ-ключ с открытым коллектором и в каких случаях он находитприменение?ТТЛ-ключ с открытым коллектором предназначен для согласования логических схемс внешними исполнительными и индикаторными устройствами, напримерсветодиодными индикаторами, лампочками накаливания, обмотками реле и т.д.

егоотличие от ТТЛ-ключа со сложным инвертором заключается в выполнении выходногоусилителя мощности по однотактной схеме без собственного нагрузочного резистора. Егопринципиальная схема приведена на рисунке. В данном элементе также отсутствует цепьнелинейной коррекции. Это связано с тем, что элемент ставиться на выходе логическогоустройства и к нему в меньшей степени предъявляется требование квантования сигнала.Обычно выходной транзистор VT3 схемы выполняетсяс большими допустимыми значениями коллекторного тока и напряжения, чем обычныйэлемент.