Изъюрова Г.И. Расчёт электронных схем. Примеры и задачи (1987) (1142057), страница 36
Текст из файла (страница 36)
е. ~ 61 (Гак!+ 1'бэ2+ ~бз4 Напряжение на закрытом переходе база — эмигтер транзистора Т! (Гм!= -(24 21)= — 03 В. Напряжение помехи, при котором транзистор Т, можно считать открытым, Вм = — (0,3+ 0,7) =- — 1,0 В. В режиме логического нуля на входе напряжение на базе транзистора Тз равно сумме входного напряжения и напряжения коллектор — эмнттер насыщенного транзистора Т,: (Гси = = (7„ч,! + ()с~ = 0,6 В. Для отпирания транзисторов Т, и Тч требуется двойное пороговое напряжение 2(7„,с= 1,4 В.
Тогда напряжение помехи, вызывающее отпирание транзисторов Тз и Тм (7ю= 2(7„р — Нг„з= 1,4 — 0,6= 0,8 В. Таким образом, помехоустойчивость ТТЛ-схемы со сложным инвертором (см. рис. 9.6) по логическому нулю выше, а по логической единице ниже, чем ТТЛ-схемы без сложного инвертора (см. рис. 9.5). 9.9. На каждом из входов двухэмиттерного транзистора ТТЛ-схемы со сложным инвертором (см. рис. 9.11) действует высокий уровень напряжения.
Определьпь входной ток 1!„ схемы, если падения напрюкення (7еи (7м на открьптях переходах транзисторов равны 0,7 В. Инверсный коэффициент усиления многоэмнттерного транзистора р! = 0,01, напряжение питания Е, = 5 В, сопротивление М! = 4 кОм. Решение Имеем 1! "гу Ю 2 Е, — (Г ы — (7~ — (7е ~6 Е Учитывая, что, по условию, (Г„з —— 11~ = 0,7 В, получим ! 0,01 0,725 1еж0,725 мА.
Следовательно, 1,',= ' =3,6 мкА. 9.10. Как изменится входной ток 1' схемы (см. предыдущую задачу), если на один из входов подается низкий уровень напряжения ()с„= 0,2 В7 Решение В рассматриваемом случае 1вг = ))г1б 1б=)ń— 17м С/б*)/К~ =0,975 мА, 1' =0,01.0,975=9,75 мкА. Таким образом, при подаче низкого уровня напряжения входной ток 1,'„увеличивается в 2,7 раза. 9.11. Определить мощносп„потребляемую и рассеиваемую ненагруженной ТТЛ-схемой (см. рис. 9.6): а) при действии на одном нз ее входов слгнала логического нуля с напряжением 11б„=0,2 В, б) прн действии на всех входах сигналов логической единицы.
Принять следующие исходные данные: Е, = 5 В, Юг =3,6 кОм, 11б,= Иб„— - 0,7 В, 17 =0,2 В, Юг=2 кОм. Решение а) При действии на одном из входов ТТЛ-схемы сигнала логического нуля транзистор Т, работает в режиме насыщения, транзисторы Т,'и Тб закрыты. Поэтому токами, протекающими через резисторы Яг н Км можно пренебречь. Мощность, потребляемая схемой, Р р = Е 1нь Учитывая, что ń— Пб — П „ 1н) .
' — = 1,14 мА, Я, будем иметь Р„= 5,7 мВт. б) При действии на всех входах ТТЛ-схемы сигналов логи- ческой единицы многоэмигтерньш транзистор Т, работает в активном инверсном режиме, транзисторы Т и Тб — в режи- ме насыщения, а транзистор Т, закрыт. В этом случае можно пренебречь током, протекающим через резистор Кб. Мощность, потребляемая схемой, Рн„„= Е„(1нг + 1~). Вычислив Ег 11бгг — 11бгг Пан =ой А, Ег ń— о~юг 17бн 1нг = — — 2,05 мА, Ег получим Р = 14,2 мВт.
9.12. Определить мощность, потребляемую и рассеиваемую ТТЛ-схемой (см. рис. 9.6) при действии на одном из ее входов сигнала логического нуля с напрюкением 1!в, = 0,4 В. Схема нагружена на 16 аналогичных схем, каждая из которых имеет входной ток 1' = 0,63 мА.
Рассеиванием мощности на открытых переходах транзистора н диода пренебречь. Падение напряжения на открытых переходах транзисторов и диода Уб, = = Ув = 0,7 В. Номиналы резисторов: Кг = 39 кОм, Кг = = 2,5 кОм, Кв= 500 Ом. Напряжение питания Е, = 5 В. Решение Мощность, потребляемая схемой от источника питания, Рэ = ЕкИ~~+1к, + 1221, где 1к„1к, 1кв — токи соответственно через резис~оры К„К, К .
Записав Ек ггэв ггбэ 1кг = К, 1кг+ 1к4=1 будем иметь 1'ввч = Ек1 " +16Р =10 мВт !Е„-1!и-и„ К Мощность, рассеиваемая на резисторах схемы, (Е э!б э! э2 Рв к= + Кэ + 1,'„, -+ К4 -4,4 мйт. Мощность, рассеиваемая на транзисторах схемы, Р эвт=Р— Р .к =!Π— 4,4=5,6 мВт. 9.13. Определить условия, при козорых режим транзистора Т4 в схеме на рис. 9.7 всегда соотвегствует режиму работы управляющего транзистора Т,. Овкбекг: змнттерный ток открытого транзистора Тг являез'ся одновременно базовым током транзистора Тв, который при закрытых диоде Д и транзисторе Тз будет работать в режиме иасьпцения, если выполняются условия 164 Р4 2142 1кн кв к 1вэа лувээ < к ! «н2 в'бэв В 2 ~'бэ4 э32+ ! Кг где л — число подкаюченвъвх нагрузочных схем, имеющих входной ток 1» .
При большом количестве подключенных нагрузочных схем транзистор Тх может выйти нз режима насыщения и уровень выходного напряжения изменится. Если транзистор Т закрыл, то транзистор Т также закрыт, так как его база чеРез РезистоР Вз бУдет подключена к нУлевой шине. 9.14. Определить значения коллекторного 1х н базового 1б токов транзистора Шатки (см. рис. 9.7,б), включенного по схеме ОЭ, если входной ток 1 = 5 мА, напряжение питания Е„= =5 В, сопротивление резистора в коллекторной цепи Е„= = ( кОм. Коэффициент усиления по току л-р-л-транзистора В = 50, падение напряжения хх„, = 04 В. Как изменится коллекторный ток транзистора Шотки, если произойдет случайный обрыв цепи источника питания Е„? Решение Для транзистора Шоткн, включенного по схеме ОЭ„выполняются соотношения (см.
рис. 9.7,б) 1х+ 1кх 1вх 1х + 1б Учитывая, что 1„= р1б, 1кх — — (ń— У )/Я„, после несложных вычислений получим 1х= 9,5 мА, 1б ж0,19 мА. При обрыве цепи питания 1„= 1х; следовательно, 1„= = 1вх(31(1+ В) 49 мА 9.15. Записать аналитические выражения для низкого и высокого уровней напряжения на выходе 1 и выходе 2 в ЭСЛ-схеме, нагруженной на п аналогичных схем: а) при заземленной минусовой шине (рис. 9.9,а), б) при заземленной плюсовой шине (рис. 9.9,6). Решение Расчет низких уровней на выходе схсмы: а) При заземленной минусовой шине (см. рис.
9.9, а) в режиме (х'„= (хб на выходе 1 имеем высокий уровень напряжения У~х (транзистор Т, закрыт), а на выходе 2 — низкий (х,б„„х (рабочая точка транзистора Т, в активной области). Напряжение (хб х определяется разностью напряжений на коллекторе У„, транзистора Т, и на открытом переходе эмиттер — база транзистора Т4 эмиттерного повторителя, т. е. йыхх х'вз ( бэх. (9.38) В свою очередь, (7, =ń— 1 Кхх.
(9.39) '1'ОК 1я,г ЧЕРЕЗ РЕЗИСТОР Ккг ЯВЛЯЕТСЯ СУММОЙ КОЛЛЕКтОРНОГО тока 1„, транзистора Т, и базового тока Хбк транзистора Т . Если последним током пренебречь (зто возможно, если К„, кк ~(1+ Р)К4), то Еб — Хгбо Ха!=12= Х,~=а — '=а- — —. к к (9.40) Подставляя полученные значения 1кк„Па из (9.39) и (9.40) в формулу (9.38), получим Х/!~ = Š— а (Еб — (Хбо) Кп/К вЂ” (Хбы (9 41) В режиме ХУ„= ХХх„транзистор Т, открыт и его рабочая точка находится в активной области, а транзистор Тг закрыт. Напряжение на выходе транзистора Т, определяет низкий уровень логического нуля ХХб схемы: 1'вых! Пк! ХХбэЗ где ХХ„! = Š— 1кк,ʄ— напряжение на коллекторе открытого тРанзистоРа Тг, 1як! — — а1,2+ Хб, жа(ХУг,„— ХХб„)/К,. Следовательно, (Хб,„! = Š— а(ХХхх — Пбэ!)К„/К,— (Хбо (943) б) При заземленной плюсовой шине (рис. 9.9, б) будем иметь (Ее — (Хби) Ккг ХУ~ Е+ (Хо а — ХХб !' в ! ХХвьы! Е + ХХвьп! а Кк! ХХбэг' Кэ Расчет высоких уровней на выходах схемы а) При заземленной минусовой шине (рис.
9.9,а) ХХг,=(Х =Е-Х,кК вЂ” ХХ, 1якг — Хбк = 1,/(1 + Рх). Ток змнттера транзистора Тз являе~ся суммой двух токов: тока нагрузки иХ! и тока через резистор К„, т. е. Хм--и1! +Х, =иХх„+ХХ1,,/Кк. Тогда ХХвыхг = Е (И1вхк+ ХХвыхг/Кзк)Ккг/((эх+ 1) ХХбэб где 1', =1к /(1+ (эх„) — максимальный входной ток транзистора одной нагрузочной схемы; Хк — — (Ц 2 — ХХб, )/Кв — ток ЧЕРЕЗ РЕЗИСТОР Кэ НаГРУЗОЧНОй СХЕМЫ; (э'бэв — НаПРЯжЕНИЕ На змиттерном переходе транзистора Т,„нагрузочиой схемьь Таким образом, ~П(Пвык2 ('бзн) вэы2 ~к2 Пыл — (Е П644) ~ й (1 () ) + й ~() После преобразований шхлучнм (полагая бэ кв ()З„= р) л(1бээйх2 ~ ! Г нок2 Екх Кв(1+б)'~' ~ +КДГ+ б)~+к,Е+ 1) ' (9.44) Высокий уровень напряжения на выходе 1 при закрытых входных транзисторах к'вых! Пэз Е 1кккэк! Пбэзэ 1кк! 163 1эз! (1 + Рз) Учитывая, что 1эз (Гвыхх(ЕЗ + П(в,, = 1кы/(1+ 02,), (к -(Й.! — и >/я„ получим после преобразований (при ры = н — ып) Формулы (9А4) и (9.45) позволяют оценить влияние нагрузочного тока на высокий уровень выходного напряжения ЭСЛ-схемы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
