Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 48
Текст из файла (страница 48)
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 с козф- иии инион 40 Е'" тй 3=. |о Рис х | оиько т, тос, ох|г г: 164 Глава 3 .0 Если уровни А и В- оба высокие, то оба последовательно включенные п-канальные МОП-клюш Т, и Тт находятся в проводящем состоянии, жестко фиксируя на выходе потенциал земли: р-канальные ключи Тз и Та оба разомкнуты, так что ток через них не |ечет. Однако если уровень на любом из входов А или В хили на обоих) низкий, то соответствующий тх-канальный МОП-транзистор открыт., подавая на выход высокюл уровень.
так как один (или оба) траизис|ор последовательной цепи Т, Т, закрыт и ток через них не проходит Схема называется вентилем И-НЕ, поскольку она осуществляет логическую функцию И, но с инверсным 1НЕ) выхолом. Хотя вентили и их варианты -. предмет рассмотрения гл. 8, вы можете доставить себе ьловольствие, попытавшись набить рукь на решении следующих проблем Уирааавиие ЗЛЗ. Нарисзй е КМОП-веизиль И Повскззка. И = НЕ И-НЕ Унравненне З.|б. теперь иарисуите схем| веьтияя ИЛИ-НЕ На выходе зтх и схемы и хзкххй |ровса;. если на . зобом и1 вхонов Х инв В ~я м из обоих| |зввеи . высь ни и Уиравненхв ЗЛ7. Небе,выкая жимьз к.хь бьлст вы. ~клеть КМОП-вситии ИЛИ' Уиражвеиие ЗЛЗ, Нарис|нсе | вхо,|овыв КМОП-вен|в.ь И-НЕ Цнфровьн: зииические КМОП-схемы.
которые мы будем рассматрив пь позже. строятся путем комбинирования этих ба.ювых вентилей. Сочетание очень малой потреб |яемой мощности и жестко заданного выхолио|о напряжения. привязавиш.о к |цинам питания, летае| выбор семейс|вх ло|ических схем иа КМОП-трав- ЗВС'|ОРЯХ аРЕЛа~хи Ги ГсЛЬБЫМ Л |и ООЛ|- |пиих:гва цифровых схем, низ и Обьяхияе: их ио|г,.ыриосп: Кроме |Охи .или мвкрх— моии|ых схем 1|иких как варь и|ыс чась и малые измерительные приборы с ба|арейиым питанием) хпо вообще елиис|веи- ВОЕ РЕИХЕИИЕ ОтвнхО. с* лв мы Бх хх'|иы в|м "|ь в |абЛУЖДЕИИС.
Стор« СГМЕтнтв. с|О МОЩВС Л|. аотребляемаи КМОН- |оглкой хоти и Очень мали. БО Бх.' равна иу;иО | уи|еси вукхт два мехави |ми. вызывшощие аоянлевис |ока с|ока Во время переходных Ри. 3 бо Емкхнхной заразный ток процессов через выход КМОП-схемы д жен проходить кратковременный 1 = СЛ7,сй, чтобы зарядить вме|ощ на выходе емкость той или иной велич "' |рис. 3 60). Емкость нагрузки образу " как за счет емкости проводников |«пам зитная» емкость), так и за счет входя' емкости дополнительной логичес схемы, подключенной к выход| Фа чески. поскольку сложный чии иа ко '* лементарных МОП-транзисторах со жиг множно вент|шеи. каждый из кето на| ружев на некоторую внутреннюю '" кость, в любои КМОП-схеме вмсс|ся "ь коюрый тох стока, который учао|ну в переходных ароцессах. даже осли со и|п не аодкткзчев нл к кахой ишруж" Неудивительно, что зтозт алинами |еск хОК СтОКа Праисрционапсв СКОПОСГБ,.; которой происхолнг э|от иерехо процесс.
Второй механизм погашения т ' с~ока в КМОП-схеме показан рис, 3 61 Нри переходе иагряжсввя М от потенциала земли к ряжения питания и обратно вбласть, в которой оба ора находятся в состоянии , в результате чего возни- тока от ЕГсс на землю. Его ют «ток класса А» или т'6УОК питания». Некоторые следе он вызывает, вы увидите ит14.
Коль скоро мы сделали члвйОП-схемы, нужно отметить :,;:)йеинедостаток |фактически, он ',йьжм МОП-транзисторам) †э от повреждения статийтричеством. Дополнительно об этом в равд. 3.15 усввэпель ва КМОП-трав- йэОП-инверторы. как впрочем е логические схемы. прел ,,"11)гр работы с цифровыми ло"~ф0внями сигналов. Поэтому, времени переходных про- И выходы подключены к 'ь':абазине 1)сс |обычно 1- 5 В) за исключением времени, я эти переходные процессы :;;:-'х$)блинна — несколько наносе' '.иет тока стока в состоянии я, КМОП-иивертор облами интересными свойс |- пи работает с анана|оными ,».Взгляните снова на рис 3.61 тривать Т| как активную :ЪЖв) нагрузку |г|н инвер|и ,11видителн Тт и наобоРо| де потенциа ., близкий к 1)г, зем|ш, тхзкы указанных сильвеюдвм образом гдли ;:ь 'От друга и эсилвтель нахоенин |и:|и н «прижатом О К З~МЛ~ ЯЛИ ',, СОС|ОЯ- ,, трааумесзсн нормальная стпуа ...'й|жфровых сигналов О|шико ние па входе равно прибзи,Сзйуловине напряжения ш|тавия й|ая обласгы ле токи стоков -ар||мерно одвваковы.
в ззов ...,:вххье|иа являе|ся ш|вертвруюцгвьи 'Усилителем с бгззхьшиы коэфусиления )л . аерела|очная представлена на рис. 3.62 Паленые транзисторы 165 10 10 ' 10 10' й|' 10Я 105 '|асжоша, Ы и Вариации В„, в д с изменением тока стока таковы. что наибольший коэффипиевг усиления наблюдаетс~ при относительно малых значениях тока стока. | е. ари низком напряжении аизиния |пор|азха 5 В) лта схема ие является хоро|лим уси.штелем, . нее есть недостатки зто очень высокое выходное сопротивление (особенно ари рабо| е с низким напряжением аи сания й пчохан лввейвост ь а непре|юка.
уеман величина козффш|иевтн усилении Однако |КьИО11-икверторы ию 6 н шом корпьсс иролаются по цеце менее аоллоллара зи корпус|, и ее ива| ли исаользуют лля усвления малых сигиалохв. форма которых несущественна 11римеры арименення шклх схем свгззалвзатор близости элешросе|и |который усиливает емкостные наводки не|ременного кока се|евон часто|ы|. |енераторы с кварцевымв резонаторами и устроис|.ва с час.готиои модуляцией и час|сгной манипуляцией |см гл 15). 166 Глава 3 Полевые транзисторы 167 4;(Ыом 4Л Мбм Ю. за 10 Рй 03 мк 8к~ ход Рис 3 63 Схемы линейных Генантелей на КМОП-транзисторах тйасцха тлВСГ Чтобы КМОП-инвертор работал как линейный усилителеь необходимо подать на вход смешение такое, чтобы усилитель находился в активном режиме.
Обычный метод состоит в том. что со входа на выход включается резистор с большим сопрот.ивлением (который мы определим в следуюшей ~ лаве как нобратная связь по постоянному току»), как показано на рис. 3.63. Это приведет нас в;очку (3,„„= (7,„на графике рис. 3.62, а. Как мы позже увидим. такое включение. как на рис. 3.63,а, снижает входное полное. сопротивление за счеа ншунлируюшей обратной связи». Поэтому если важно иметь высокое входное полное сопротивление на высоких частотах, то предпочтение следует отдать схеме рас 3.63,6. Третья схема (рис. 3,63, и) - это использующий КМОП-усилитель класспческии ~ енератор с кварцевой стабилизациеи.
описанный н раза. 5.13 На рис. 3.64 даа вариан. схемы рис. 3.63, а, который попользуется ,шя ьенерацаа сигналов са)тоьо прямоуаочьпой формы чнс.отса 10 МЕС ! ~ах. 3 оные а евера ~ о(т ' ля паф()оных ло' ачес- ьао цооьмкф хоп (эфф' 1 Г) 5 О ьизтй = 1 ких схем) из синусоидального входа' сигнала. Эта схема работает хорошо амплитуде сигнала на входе от 50 МВ'' 5 В (эффективные значения).
Вот хоро ' ' пример применения. Рде дейст вует ар" цип иЯ не знаю. каково усиление. и это не волнуетн. Обратите внимание " цепь зашиты вхола, состоящтю из по довательно включенного токоогра ваюшего резистора и фиксируюшах дя дов. Мошяые переключатели. МОП-трааз хоры хорошо рабогаюз как насыше ключи в таких схемах, как га просто схема, ч го была предложена нами раза. (01 В настояшее время мо МОП-транзисторы выпускаются маог " фирмами, ч~ о позволяеа испочьювн. положительньге особенности МОП-гр листеров (высокое входное согь(нзтаак ние, простота параллельного вклгоче отсьтствие «вторичного пробоян' я; мощных схемах Вообше ь оворя. мо МОП-тршгьнс;оры проще в прпмеае чем обычные мопьгтые баха лярпые тР',, хисторан Бать.
о ц!ако, некх ~арка- го... ,ддя анализа эффекты, так *п.о наскоки в замен~ на * йсторы в переключательных ' )Бег привести к внезапному из строя. Мы была свиде" ' пго рода аварий и надеемся " Щр их повторение. Прочтиге " нами краткий обзор 'ЯВП-транзисторы ПТ были а:„":.';,ййййоточными устройствами, (тропускахь ток не более чем "' Зйжятков миллиампер до тех "'1(.ЯОИЦЕ 1970-х годов японские .
йй- выпустили так называемые 'исторы (вертикальная с Ч образной канав Мошные МОП-транзисл оры еаее изготовители дискретных оных приборов (например ' 'фирмы, как ОЕ, 1В, Могого1а, Бпреггех, Т1, наряду с ними (йбк)панин, такие как Атрегех и БОБ, а также многие из ,':„б(фбпаиий) пол ~акими назвайгк(хкОП, ТМОП. вертикальные -'ткйБВкЕЕТ (сексах опальные ПТ). ипперировать с удивительно ,"„егвктряженияма (до 1000 В) н '„Ййкпвые токи ло 280 А (по .а, ' них може~ алроходдаь зок тйя- .11, очень мало -0,02 Ом мощные МО13-траазгас горы ио меньше дод:тара. а вы рии во всех обычных транзис „~~))зй)вусах, а также ью несколько в в удобном корпусе О1Р , твыпускаготся а болыдинство ия судьбы знключаеюя н аом 'уже трудво найти лискретаые Е МОП- а раазнсюры иы с мошаымн МО11 граазас , -,'табл. 3 5 пере ею лены наиболее ЛЬНЫЕ таПЫ МО33ШЫх исторов оонротинлтиа тнгмт рати 3 рнд апек Два валеных преимь.пес а на ,,!')р)ОП-транзисторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
