Boit_K__Cifrovaya_yelektronika_BookZZ_or g (773598), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Схема МПЛ-элемента (РЕН 125, Яетепа). !.т. 4тл- Две) Тваавай Трававь таз в Тывтвай трававь !в Рвс. 6З6. Диапазоны уровней схемы РХН 125. и, 16 16 !4 13 !2 11 !С 9 Ввй автввт ! 2 3 4 6 6 А в с о е Т Е О 9 Рвс. 6.37. Цоколевка схемы Рв.н 125. мехи. Таким образом, схема имеет высокую помехоустойчивость. Время задержки прохождения сигнала составляет примерно 200 нс, что существенно больше, чем у обычных ДТЛ-элементов. Интегральная микросхема гХН 125 содержит два логических элемента И-НЕ (при положительной логике), каждый с 5 входами. Схема подключения 16-полюсной сдвоенной микросхемы изображена на рис.
6.37. Схема, представленная на рис. 6. 35, имеет так называемый нагрузочный ВЫХОД. ЕСЛИ траНЗИСтср тз ЗаПЕрт, тО траНЗИСтОр Тз Отннрастея. Прн ЗаПЕртом транзисторе Тз на выходе (3 действует ВЫСОКИЙ уровень, примерно 14,3 В. Для управления последующими элементами от источника 17 через сопротивление 390 Ом и Тз течет относительно большой ток. Таким образом, схема может обеспечить ВЫСОКИЙ уровень на большом количестве подключаемых далее элементов.
Если заперт транзистор Т„то отпирается транзистор тз. На выходе Д через диод и переход коллектор-эмитгер транзистора Т, может протекать относительно большой ток без повышения напряжения. Таким образом, схема может питать несколько подключаемых далее логических элементов напряжением НИЗКОГО уровня. К основным параметрам подобных схем относятся коэффициенты нагрузки на выходе по ВЫСОКОМУ и НИЗКОМУ уровню. Под коэффициентом нагрузки на выходе по ВЫСОКОМУ уровню понимают возможное количество входов подключенных логических элементов с подачей ВЫСОКОГО уровня на вход. Под коэффициентом нагрузки на выходе по НИЗ- ~(ЪО Глава б.
Семейства схем Статические параметры для диапазона 15 В в температурных зонах 1 и 5 Ннжтеотовея ннй схвыв предел в Верх- ний предел л Единице ив- ыербния 1: от О 'С до + тс С 5:о -ж'Сдо+ЗВС Условия испытаний тнл Напряжение питания 13,5 15,0 17,0 Входное напряже- ние Н-уровня ии Входное напряже- ние ~-уровня и,=и ни и =и ии и =45В, =О,1мд Выходное напряже- ние Н-уровня 12,0 14,3 Выходное напряже- ние иуровня и,=и,и =75в 1 = 18мА 1,0 1,7 Статическая помвхоу стойчивость 4,6 Н-сигнал 8,0 Ь-сигнал 2,8 5,0 Н-входной ток на канал и,=и,и,=и 1,0 на канал и =и,ив=178 1,0 1,8 мА Ток короткого замыкания на кан ал выхода 37,0 15,0 80,0 мА и,=и,и,=ов -( о Н-потребляемый ток на алвмент и,=и„, и,= о в 1,2 2,1 мА 1:потребляемый ток на элемент 2,3 и, = ивп и, = и, 4,0 мА Потребление мощ- ности на элемент и,=и Скважность 1: 1 мВт 15 В, Ео = 1, То = 25'С Время переключения при и,= Время прохождения сигнала (быстродействие) С„=10 пф при 4,5 В нс 28 410 нс ПеРеходное время сигнала С, =10 пф 75 нс Рис.
5.38. Таблица денных схемы гЕН 125 (Втептепе). КОМУ уровню понимают возможное количество входов, подключенных логических элементов с подачей НИЗКОГО уровня на вход. Технические данные для схемы гУН 125 представлены на рис. 6.38. Кроме информации о напряжении и помехоустойчивости, в таблице есть данные о входном токе на ВЫСОКОМ и НИЗКОМ уровнях. По этим характеристикам можно определить ранее рассмотренное в разя. 6.4.4 потребление тока: НИЗКИЙ уровень на входе — Г„, = 1 мА ВЫСОКИЙ уровень на входе Гат = 1 мкА б.б. УГЛ. П~\) В таблице также приведен выходной ток короткого замыкания, очень большой при относительно высоких напряжениях, поэтому максимальное время короткого замыкания составляет 1 секунду. При превышении этого времени микросхема будет выведена из строя.
Заметим, что потребляемый каждым отдельным логическим элементом ток при ВЫСОКОМ состоянии выхода имеет другое значение, чем при НИЗКОМ состоянии выхода. Типичный потребляемый ток при ВЫСОКОМ состоянии выхода — 1,2 мА, при НИЗКОМ вЂ” 2,3 мА. Следовательно, потребляемая мощность зависит от соопюшения времен нахождения выхода в ВЫСОКОМ и НИЗКОМ состояниях. Это соотношение называется импульсным. Потребляемая каждым логическим элементом мошность указывается при импульсном соотношении 1: 1.
ДТЛ-схемы семейства медленной помехоустойчивой логики применяются прежде всего для управления двигателями, так как в помещении с приводными двигателями помехоустойчивость схем управления особенно важна. В машинных залах часто наводятся сильные помехи по напряжению. 6.6. ТТЛ-схемы 6.6.1. Строение и принцип действия ТТЛ-элементов Сокращение ТТЛ обозначает транзисторно-транзисторная логика. Логические элементы схем этого семейства строятся исключительно на биполярных транзисторах.
Только для сдвига уровня и отвода напряжения применяются диоды. Сопротивления служат в качестве делителей напряжения и ограничителей тока. ТТ1;элементы производятся исключительно в виде интегральных микросхем. Новым элементом является так называемый мультиэмиттерный транзистор. Структура такого транзистора показана на рис.
6.39. С общей базой граничат три в эмитгерных зоны. Таким образом, образуются три разделенных Р)ч)-перехода Е, прп С между базой и эмиттерами. Эти Р)ч-переходы можно рассматривать как диоды. с К базе приложено напряжение чуть ВЫШЕ 0,7 В ОтНОСИтЕЛЬНО ЗЕМЛИ. ПрИ За- Рвс. 6Зх. Мультязиипсрвыйтрвбглгстср мыкании эмиттера на землю начинает течь базовый ток. Величина базового тока определяется значением базового сопротивления Я, и напряжения питания 1г (рис. 6.40). Величина базового тока выбирается такой, чтобы мультиэмиттерный транзистор надежно управлялся в режиме насыщения.
Режим насыщения является высоковероятностным режимом (см, Электроника 3, Схемы на транзисторах). Напряжение коллектор-эмитгер У падает при этом до значения насыщения У „. Оно равно примерно 0,2 В. и, = +е в Е, Е Е =028 Рас. 6АВ. Схема на мультивмиттерном транзисторе. Сопротивление Я, на рис. 6.40 должно быть равно примерно 3,3 кОм. Ток 1 будет тогда небольшим. Ток эмитгера 1а равен приблизительно току 1,, Обычно токи эмиттеров выбираются между 1 мА и 1,6 мА.
Если два или все три эмиттера в схеме на рис. 6.40 заземлены, то напряжение в точке Х практически не меняется. Х остается на уровне примерно 0,2 В. Что изменится, если эмгптер Е, заземлить, а на эмиттеры Е, и Е, подать напряжение питания +5 В? Р)ь)-йереходы между эмитгерами Е„Е, и базой будут закрыты (плюс на н-зоне). Р)ь)-переход Е, к базе остается открытым. Транзистор продолжает оставаться в состоянии насыщения. Напряжение в точке Хне меняется.
Если уровню Е поставить в соответствие напряжение от 0 В до 0,4 В, то при приложении хотя бы к одному из эмитгеров схемы на рис. 6.40 уровня Е на выходе Х будет также действовать низкий уровень Е. Совершенно иначе работает схема (рис. 6.41), если на все эмиттеры подать напряжение питания (ВЫСОКИЙ уровень Н).
К эмиттерным зонам приложен потенциал +5 В. В точке Хблагодаря делителю напряжения Я,/Я, будет напряжение примерно 0,45 В, то есть напряжение, которое соответствует уровню Е. К коллектору приложено напряжение примерно 0,45 В, к эмичтеру — +5 В. Теперь мультиэмиттерный транзистор работает в инверсном режиме, т. е. эмитгер и коллектор обменялись функциями. Эмитгеры работают как коллекторы, коллектор работает как эмиттер. и, +ив +ее на в Рнс.
6.41. Схема на мультивмиттерном транзисторе в инверсном реииме. Если ко всем эмиттерам приложен высокий Н-уровень, то мультиэмиттерный транзистор работает в инверсном режиме. Базовый ток течет ст источника питания через Я, и Я, на землю (см. рис. 6.41). Типичное значение базового тока равно 1 мА. Однако токи колЛЕКтОРа 1„, Уст И 1ст От ЭМИттЕРНЫХ ВХОДОВ Е„Е, И Е, ОтНОСИтЕЛЬНО МапЫ.
Каждый ток коллектора не превышает 40 мкА. Благодаря специальной технологии добились, что так называемое инверсное усиление тока мультиэмитгерного транзистора очень мало. Следовательно, управляемые элементы потребляют относительно небольшой ток. Инверсное усиление по току мультиэмиттерного транзистора много меньше единицы. и,=ма Ол  — ' с Рис. б.43. Рабочая табли- ца к схеме на рис. б.42. Рие. 4.42. Простой ТТЛ-элемент (И-НЕ при полохпетельной лоппсе).
На выходе Хпредставленной на рис. 6.41 схемы напряжение поднимется с 1 до примерно 2 В. Этого напряжения недостаточно для достижения высокого уровня Н. Оно слишком низкое. Однако этим напряжением можно управлять последующим транзистором, как показано на рис. 6.42. Сопротивления делителя напряжения Я, и Я, можно тогда не использовать. Функцию резистора Я, берет на себя участок база-эмиттер Тт Высокоомное сопротивление Я, заменяется Я и участком база-коллектор транзистора Т,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
