14-04-2020-ЭЛЕКТРОННАЯ-ТЕХНИКА-МОСКАТОВ (1171925), страница 13
Текст из файла (страница 13)
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. Москатов. Стр. 771) Ключи на МОП–транзисторах.+UипYRСЗКаналИnn+VT1S iO 2Сn+XЗПодложка p -ИРис. 199xy0110Рис. 201Р ис. 200Недостатком данных ключей является наличие резисторов, которые занимают в подложкезначительно больше места, чем транзистор. Поэтому наиболее широко применяются ИМС, укоторых вместо резистора также применяется МОП - транзистор, но с каналом другого типапроводимости. Такие взаимодополняющие структуры получили название МОП - пар.2) Комплементарная МОП – пара (КМОП).+Uип-VT1Ic"1"XY"0"VT2xy0110"p"UзиРис. 204Рис. 203Рис.
202"n"Если на затвор подать сигнал логического нуля, то в транзисторе VT2 (c каналом «n»типа проводимости) канал будет отсутствовать, а в транзисторе VT1 с каналом «p» типа канал будетиндуцирован, т. к. на затворе относительно истока будет действовать отрицательное напряжение. Через этот канал выход Y соединяется с плюсом ИП, и на выходе будет высокий уровеньлогической единицы.При подаче на вход логической единицы канал в транзисторе VT1 исчезает, а в VT2 канал индуцируется и через этот канал соединяется с нулевым потенциалом общего провода, следовательно, на выходе будет логический ноль.Достоинства комплементарной МОП – пары – отсутствие резисторов, что позволяет повыситьстепень интеграции; очень малое потребление тока от ИП, т.
к. между плюсом и минусом ИПвсегда оказывается транзистор, у которого нет канала.Недостаток комплементарной МОП – пары: низкое быстродействие.3) Реализация функции И-НЕ в КМОП – логике.+VT1UипVT2YVT3X1VT4X2Рис. 205X1 X2 Y0 00 11 01 11000Рис. 206Е. А. Москатов. Стр. 78Если хотя бы на одном из входов имеется сигнал логического нуля, в соответствующем транзисторе с каналом p-типа – VT1 или VT2 – будет индуцирован канал, через который выход Yсоединяется с плюсом ИП, и на выходе будет логическая единица. При подаче на оба входалогических единиц в VT1 и в VT2 каналы исчезают, а в транзисторах VT3 и VT4 каналы индуцируются, и через эти каналы выход Y соединяется с общим проводом, следовательно, на выходе будет логический ноль.4) Реализация функции ИЛИ-НЕ в КМОП – логике.+VT2"p"Uип-VT3"p""n"VT1X1VT4X2"n"YX1 X2 Y010100111000Рис.
208Рис. 207Если на оба входа поданы нули, то в транзисторах VT1 и VT4 с каналами n-типа каналы отсутствуют, а в VT2 и VT3 каналы индуцируются, и через них выход Y связан с плюсом ИП,следовательно, на выходе логическая единица.Если хотя бы на один из входов подать логическую единицу, то в соответствующем транзисторе p-типа канал исчезает, и выход Y отключается от плюса ИП, а в соответствующем транзисторе с каналом n-типа канал индуцируется, и через него выход Y соединяется с общим проводом, следовательно, на выходе будет логический ноль.Эмиттерно-связная логика1) Реализация функций ИЛИ и ИЛИ-НЕ в эмиттерно-связной логике (ЭСЛ).2) Источник опорного напряжения.3) Базовый элемент ЭСЛ серии К500.1) Реализация функций ИЛИ и ИЛИ-НЕ в эмиттерно-связной логике (ЭСЛ).ЭСЛ является самой быстродействующей из всех типов логики. Это объясняется тем, чтотранзисторы в ЭСЛ работают в линейном режиме, не переходя в режим насыщения или отсечки.
Основой ЭСЛ является дифференциальный эмиттерный каскад, изображённый на рисунке209.+R1R2UвыхVT2Uвх1VT1IaUипUвх2ГенераторстабильноготокаРис. 209Е. А. Москатов. Стр. 79Io; Uвх1 > Uвх2; I1 = I0 + ΔI; I2 = I0 – ΔI.2Особенность ЭСЛ: разница уровней логической единицы и нуля очень мала, следовательно,помехоустойчивость плохая.
Чтобы повысить помехоустойчивость, в ЭСЛ используется схема, при которой в цепи коллектора – соединение с общим проводом, а в цепь эмиттера подаётся минус напряжения ИП. Это приводит к тому, что все уровни напряжения отрицательны иЭСЛ плохо согласуются с другими типами логики.Рассмотрим следующую схему (смотрите рисунок 210), в которой U0 ≈ -1,6 В; U1 ≈ -0,8 В; Uоп≈ -1,2 В.Uвх1 = Uвх2; I1 I2 R1R2Y1Y2X2X1VT3 YVT2VT1X1 X2 Y1 Y2R3Uип+0010101 00 10 1110 1Рис. 211Рис. 210В данной схеме роль генератора стабильного тока (ГСТ) выполняет источник стабилизированного напряжения U = -5,2 В вместе с последовательно включённым резистором R3 достаточно большого номинала.При подаче на оба входа логического нуля опорное напряжение оказывается более положительным, чем на базах транзисторов VT1 и VT2, следовательно, транзистор VT3 открыт вбольшей степени, чем VT1 и VT2.
Значит, ток через R2 будет больше, чем через R1, и напряжение на Y2 (логический ноль) будет более отрицательным, чем на выходе Y (логическая единица).Если хоть на один из входов подать логическую единицу, то напряжение на базе соответствующего транзистора становится более положительным, чем опорное. Этот транзистор (VT1 илиVT2) открывается в большей степени, чем VT3.
Ток через R1 будет больше, чем через R2.Напряжение на выходе Y будет более отрицательным, т. е. логическим нулём, а напряжение навыходе Y2, более положительным, т. е. логической единицей.Вывод: ЭСЛ реализует функцию ИЛИ-НЕ по выходу Y и функцию ИЛИ по выходу Y2.2) Источник опорного напряжения.+UипR1R3R5VT4VT1X1X2VT3VT2VD1VD2R2R4R6-UипРис. 212Е. А. Москатов. Стр. 80Источник опорного напряжения собран на транзисторе VT4. Схема эта представляет собойэмиттерный повторитель. Делитель, состоящий из резисторов R5, R6 и диодов VD1 и VD2,обеспечивает постоянное напряжение на базе транзистора, а следовательно, ток через транзистор также будет постоянным и падение напряжения на резисторе R4 будет постоянным.
Этонапряжение и подаётся на базу транзистораVT3 как опорное. Диоды VD1, VD2 предназначеныдля температурной стабилизации работы схемы.3) Базовый элемент ЭСЛ серии К500.Недостатком рассмотренной выше схемы является малый коэффициент разветвления по выходу. Для увеличения его на выходе схемы включают эмиттерные повторители. В результатемы получили базовый элемент ЭСЛ.R1R3R5VT6VT5VT4X1VT1X2Y1VT3Y2VD1VT2VD2R2R4R6R7R8-UипРис. 213Аналоговые электронные устройстваКлассификация и основныетехнические показатели усилителей1) Классификация усилителей.2) Основные технические показатели усилителей.3) Характеристики усилителей.1) Классификация усилителей.Устройство, предназначенное для усиления электрических сигналов, называется электроннымусилителем.Основной классификацией усилителей является классификация по диапазону усиливаемыхчастот.1. Усилители низкой частоты (УНЧ) – диапазон усиливаемых частот от 10Гц до 100кГц.2.
Усилители высокой частоты (УВЧ) – диапазон усиливаемых частот от 100кГц до 100МГц.3. Усилители постоянного тока (УПТ). Они могут усиливать постоянный ток. Диапазонусиливаемых частот от 0Гц до 100кГц.4. Импульсные усилители (ИУ) – широкополосные импульсные- и видеоусилители. Частотный диапазон усиливаемых частот от 1кГц до 100кГц.5. Избирательные, или резонансные усилители – это усилители, работающие в узкомдиапазоне частот.Е. А. Москатов.
Стр. 812) Основные технические показатели усилителей.1. Коэффициент усиления.UвыхUвхЕсли коэффициент усиления недостаточен, применяются многокаскадные усилители.Кn UвхК1КnК2UвыхРис. 214В многокаскадных усилителях общий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления каждого каскада.2. Входное и выходное сопротивление. Эквивалентную схему усилителя можно представить следующим образом.RiUвхRвыхRвхUвыхRнУсилительРис. 215Задача передачи максимальной энергии от источника сигнала на вход усилителя, а также свыхода усилителя на нагрузку называется согласованием.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
