Электроника. Цифровые элементы и устройства. Чье Ен Ун - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТОГУ | Хабаровск

Составители: 

Рубрика: 

13
1. 4. Схемотехника ЦИС
Существуют различные схемотехнические реализации ЦИС в
зависимости от применяемой элементной базы (биполярные или полевые
транзисторы) и технологических особенностей их реализации. Рассмотрим
схемотехнику наиболее распространенных ЦИС на примере построения
базовых ЛЭ НЕ, И-НЕ и ИЛИ-НЕ.
1. 4. 1. Схемотехника ТТЛ – ЦИС
Схема ЛЭ обычно содержит три основных узла: входной для
реализации требуемой логической функции, промежуточный для усиления
с целью повышения помехоустойчивости и обеспечения крутизны
передаточной характеристики и выходной для обеспечения требуемой
нагрузочной способности и крутизны фронтов выходного сигнала. На
рис. 1.4,а приведена схема ТТЛ - инвертора. Входной узел выполнен на
транзисторе VT1, который можно представить в виде двух диодов
заменяющих эмиттерный ЭП
и коллекторный КП-переходы (рис. 1.4,б).
На транзисторе VT2 выполнен усилитель-формирователь для управления
сложным выходным инвертором на транзисторах VT3 и VT4. Усилитель-
формирователь и сложный инвертор образуют формирователь-инвертор
ФИ. Все транзисторы в режиме насыщения имеют U
кэ.нас
≈
0,2 В.
При подаче на вход низкого уровня сигнала
0
ВХ
U =(0…0,4) В ЭП
транзистора VT1 смещается в прямом направлении, т.к. напряжение на
базе этого транзистора выше, чем на эмиттере, а КП - в обратном
направлении. Ток базы транзистора VT2, равный обратному току
коллектора VT1, не достаточен для отпирания транзистора VT2, и он
находится в запертом состоянии. При этом величина напряжения на его
коллекторе
U
к2
достаточна для отпирания транзистора VT3. Напряжение на
эмиттере VT2, равное падению напряжения на резисторе R3 от тока
запертого эмиттерного перехода VT2, не достаточно для отпирания
транзистора VT4. Таким образом, при подаче низкого уровня входного
сигнала транзистор VT3 открыт, а VT4 заперт. При этом на выходе схемы
будет высокий уровень напряжения
1
ВЫХ
U
≈ 3,3 В. Этот режим работы
схемы соответствует участку
a-b на передаточной характеристике ЛЭ,
показанной на рис. 1.4,
в.
При подаче на вход высокого уровня входного сигнала
1
ВХ
U =(1,9…4,5) В ЭП транзистора VT1 смещается в обратном направлении,
а КП - в прямом. Ток базы транзистора VT2, равный коллекторному
току прямосмещенного КП транзистора VT1, достаточен для отпирания
транзистора VT2. Отпирание этого транзистора снижает напряжение на
базе транзистора VT3 и увеличивает на базе VT4.

Страницы