Е.А. Москатов - Электронная техника (1076439), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Характеризует помехоустойчивость ИМС. Обозначение: Uст.п.7. Средняя потребляемая мощность от источника питания Pпот.ср.P 0 пот. P1пот .22] Динамические характеристики. Они характеризуют работу ИМС в момент переключения изнуля в единицу или из единицы в ноль.Pпот.ср Uв хt0 1t1 0Uв х0,9 Uв х0,5 Uв х0,1 Uв хt0 1 зад.t1 0 зад.tUв ы хUв ы х0,9 Uв ы х0,5 Uв ы х0,1 Uв ы хtР ис. 17 81. Время переключения из логического нуля в логическую единицу t01 – это время, за которое напряжение на входе или выходе возрастает от 0,1 до 0,9 уровня логической единицы (смотрите рисунок 178).2. Время переключения из логической единицы в логический ноль t10.3.
Время задержки распространения сигнала при переключении из нуля в единицу.Обозначение: t01зад.4. Время задержки распространения сигнала при переключении из логической единицы влогический ноль. Обозначение: t10зад.5. Среднее время задержки распространения сигнала, характеризует быстродействиеИМС.
Обозначение: tзад.ср.tзад.ср t 01зад t10 зад2Транзисторно-транзисторная логика1) Основные типы логики и понятие о многоэмиттерном транзисторе.2) Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ) с простым инвертором.3) ТТЛ со сложным инвертором.1) Основные типы логики и понятие о многоэмиттерном транзисторе. Существует много разновидностей логики: ТЛНС – транзисторная логика с непосредственными связями. РТЛ – резисторно-транзисторная логика.Е. А.
Москатов. Стр. 73 РЕТЛ – резисторно-ёмкостная транзисторная логика. ДТЛ – диодно-транзисторная логика.К основному типу логики относят ТТЛ. Разновидности: ТТЛШ – транзисторно-транзисторная логика с переходами Шоттки. ЭСЛ – эмиттерно-связная логика. КМОП – логика на полевых МОП - транзисторах, состоящая из комплементарных пар.+Uип1-R1"1"X1X2+Uип2-R2YVD1VD3VD4VT1VD2Рис.
179В ТТЛ операцию «И» выполняет многоэмиттерный транзистор, в котором функции диодовVD1 и VD2 выполняют эмиттерные переходы транзистора, а функции диодов VD3, VD4 выполняет коллекторный переход транзистора (смотрите рисунок 179).Структура многоэмиттерного транзистора показана на рисунке 180, а УГО – на 181.КБ Э1 Э2 Э3nnnppnnnПодложка "р"nРис. 181Р ис. 1802) Транзисторно-транзисторная логика с простым инвертором.R1"1"X1+Uип-R3IкIбmaxIк.насР.Т.насIб3YVT1Iб2VT2X2R2YIб1Iб=0001011UипUкэ110110Рис. 183Рис. 182X2Р.Т.отсR4U0выхU1выхX1Рис. 184Принцип действия.Если хотя бы на один из входов будет подаваться сигнал логического нуля, соответствующийэмиттерный переход транзистора VT1 будет открыт, и через него будет протекать ток от плюса источника питания (ИП), через резистор R1, база-эмиттер VT1, общий провод, минус источника питания.
В цепи коллектора VT1, а следовательно, и в цепи базы VT2, ток будет отсутствовать, транзистор VT2 будет находиться в режиме отсечки, на выходе будет высокий уровень напряжения логической единицы. При подаче на оба входа логических единиц оба эмиттерных перехода закрываются, и ток будет протекать по цепи от плюса ИП, через R1, базаколлектор VT1 и на базу VT2. Транзистор VT2 перейдёт в режим насыщения и на выходе установится низкий уровень напряжения логического нуля.Недостатком ТТЛ с простым инвертором является маленький коэффициент разветвления.Е. А.
Москатов. Стр. 743) ТТЛ со сложным инвертором.R1"1"X1R2+Uип-R4VT3VT1VT2VD1X2YVT4R3X1X2Y001011101101Рис. 186Рис. 185Если 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, черезR1, база-эмиттер VT1, общий провод, минус ИП. В цепи коллектора VT1, а следовательно, и вцепи базы VT2 ток будет отсутствовать, VT2 будет находиться в режиме отсечки, ток черезтранзистор 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 VT3будет 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 низкийуровень 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 болеенадёжного запирания транзистора VT3.Логические элементы ТТЛсо специальными выводами1) ТТЛ с открытым коллектором.2) ТТЛ с Z-состоянием.3) ТТЛШ.4) Оптоэлектронные ИМС.1) ТТЛ с открытым коллектором.
Следующая схема получила своё название за счёттого, что коллектор выходного транзистора не подключён ни к одной точке схемы. Поэтомудля обеспечения работоспособности между выходом и плюсом ИП необходимо подключитьвнешнее навесное сопротивление (смотрите рисунки 187, 188).R1"1"VT1X1+Uип-R2RвнVT2YVD1DD1X2VT3R3Рис. 187+Uип-R1X1&X2Рис. 188Е. А. Москатов. Стр. 75ТТЛ с открытым коллектором применяется для подключения элементов индикации (миниатюрные лампы накаливания, светодиоды, семисегментные индикаторы [один сегмент]).2) ТТЛ с Z-состоянием.
Третьим, или Z-состоянием называется запрет приёма информации, при котором выходное сопротивление логического элемента стремится к бесконечности,а выходной ток – к нулю.+ X1 X2 YR4R1VT1X1X2EoUипR2VT3AVD2VT2YVT4DD1 VD1R310000100110010101110Z111011101ZZZРис. 190Рис. 189Если на запрещающий вход с инверсией подать логический ноль, то на выходе инвертораDD1 установится высокий уровень логической единицы, диод VD1 закроется, что равносильноразрыву цепи, и схема будет работать как базовый элемент ТТЛ, выполняющий функцию ИНЕ.
При подаче на запрещающий вход логической единицы на выходе инвертора DD1 будетлогический ноль, и диод VD1 откроется. Точка «А» схемы окажется под напряжением близким к нулю, т. е. под напряжением логического нуля выходного сигнала инвертора DD1. Этоприведёт к тому, что транзистор VT3 закроется. Ток через транзистор VT2, а следовательно, вбазе VT4, будет близок к нулю, и транзистор VT4 тоже закроется. Таким образом, оба транзистора – и VT3 и VT4 - будут одновременно закрыты при любых состояниях на информационных входах X1 и X2. Это и является Z-состоянием схемы.3) ТТЛШ.К одному из недостатков ТТЛ можно отнести сравнительно невысокое быстродействие.
Этообъясняется тем, что при переключении транзистора из режима насыщения в режим отсечкибаза транзистора оказывается насыщенной неосновными носителями заряда. И коллекторныйток транзистора будет продолжать течь до тех пор, пока неосновные носители заряда неперейдут из базы в коллектор.
Для повышения быстродействия в ТТЛШ между базой и коллектором транзистора включают быстродействующий переход Шоттки. В этом случае неосновные носители будут переходить из базы в коллектор не через коллекторный p-n переход,а через переход Шоттки (смотрите Рис. 192).На принципиальных схемах транзистор с переходом Шоттки обозначается следующим образом:Э--p -=Рис. 191КnБРис. 1924) Оптоэлектронные ИМС.Оптроном, или оптоэлектронной парой называется устройство, состоящее из светоизлучателя,фотоприёмника и оптически прозрачной среды между ними.Светоизлучателем служит излучающий диод, фотоприёмником может служить фоторезистор,фотодиод, фототранзистор, поэтому оптроны называют резисторными, транзисторными, диод-Е.
А. Москатов. Стр. 76ными, симисторными, динисторными. Основная задача оптрона – обеспечить передачу информации без электрической связи между входом и выходом.УГО оптронов изображено на рисунках 193 – 196.Рис. 193Рис. 194Рис. 196Рис. 195На рисунке 193 изображён резисторный оптрон, на 194 – диодный, на 195 – транзисторный ина рисунке 196, соответственно, динисторный.Маркировка оптронов.А О Д 103 А1 2 345Расшифровывается маркировка так:1 группа – материал полупроводника.
Буква «А» означает арсенид галлия.2 группа. Буква «О» означает, что мы имеем дело с оптроном.3 группа. Тип оптрона по виду фотоприёмника. «Д» – диодный оптрон, «У» – тиристорный.4 группа – группа по электрическим параметрам.5 группа – модификация прибора в четвёртой группе.В цифровых ИМС применяют диодные оптроны (смотрите рисунок 197).+X1VD1R1R3VT2VT1VD2VT3R2Рис. 197IUип-YФ=0UФ1>0Ф2>Ф1Рис.
198Принцип действия.При подаче на вход логического нуля ток через светодиод не протекает, светодиод не светится, и через фотодиод будет протекать очень маленький темновой ток, которого не достаточнодля отпирания транзистора VT1 (смотрите рисунок 198).При подаче на вход логической единицы светодиод зажигается, и через фотодиод будет протекать достаточно большой световой обратный ток, который открывает транзистор VT1.Оставшаяся часть схемы работает как базовый элемент ТТЛ.Логические элементы на полевыхтранзисторах МОП-структуры1) Ключи на МОП–транзисторах.2) Комплементарная МОП – пара (КМОП).3) Реализация функции И-НЕ в КМОП – логике.4) Реализация функции ИЛИ-НЕ в КМОП – логике.Е. А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
