Следовательно, накопление носителей в базе из-за их инжекции через коллекторный переход практически не происходит. В связи с этим имеет место увеличение быстродействия транзисторного ключа с барьером Шотки в результате уменьшения времени нарастания тока коллектора при включении и времени рассасывания при выключении.
Среднее время задержки распространения сигнала элементов ТТЛ с диодами Шотки (ТТЛШ) примерно в два раза меньше по сравнению с аналогичными элементами ТТЛ. Недостатком ТТЛШ является меньшая по сравнению с аналогичными элементами ТТЛ помехоустойчивость U + пом из-за большего значения U 0и меньшего U пор .
3.2.4 Элементы ТТЛ с тремя выходными состояниями —
имеют дополнительный вход V — вход разрешения (рисунок 13,а). При подаче на этот вход напряжения U 0транзистор VT5 открыт и насыщен, а транзисторы VT6 и VT7 закрыты и поэтому не влияют на работу логического элемента. В зависимости от комбинации сигналов на информационных входах на выходе ЛЭ может быть сигнал с уровнем «лог. 0» или «лог. 1». При подаче на вход V напряжения с уровнем «лог. 1» транзистор VT5 закрывается, а транзисторы VT6 и VT7 открываются, напряжение на базе транзистора VT3 уменьшается до уровня U БЭ.нас + U д, транзисторы VT2, VT3, VT4 закрываются и ЛЭ переходит в высокоимпедансное (третье) состояние, то есть отключается от нагрузки.
На рисунке 13,б показано УГО этого элемента. Значок ∇ указывает на то, что выход имеет три состояния. Значок E ∇«Разрешение третьего состояния» указывает, что сигналом
=0 ЛЭ переводится в третье (высокоомное) состояние.
Для уменьшения помех по цепи питания в точках подключения к шинам групп ЛЭ устанавливают развязывающие керамические конденсаторы ёмкостью порядка 0,1 мкФ на один корпус. На каждой плате между цепью питания и общей шиной 1–2 электролитических конденсатора ёмкостью 4,7–10 мкФ.
Рисунок 13 Логический элемент ТТЛ И-НЕ с тремя выходными состояниями а) и его УГО б).
В таблице 7 приведены параметры некоторых серий ЛЭ ТТЛ.
Таблица 7 Параметры некоторых серий логических элементов ТТЛ
ПАРАМЕТРЫ |
СЕРИИ |
Универсальные |
Высокого быстродействия |
Микромощные |
133, 155 |
К531 |
КР1531 |
К555 |
Кр1533 |
Входной ток I 0 ВХ , мА |
-1,6 |
-2,0 |
-0,6 |
-0,36 |
-0,2 |
Входной ток I 1 ВХ , мА |
0,04 |
0,05 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
Выходное напряжение U 0 ВЫХ , В |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,4 |
Выходное напряжение U 1 ВЫХ , В |
2,4 |
2,7 |
2,7 |
2,7 |
2,5 |
Коэффициент разветвления по выходу K РАЗ |
10 |
10 |
10 |
20 |
20 |
Коэффициент объединения по входу K ОБ |
8 |
10 |
— |
20 |
— |
Время задержки распространения сигнала t ЗАД.ср |
19 |
4,8 |
3,8 |
20 |
20 |
Потребляемый ток, мА: |
I 0 ПОТ (при U 0 ВЫХ ) |
22 |
36 |
10,2 |
4,4 |
3 |
I 1 ПОТ (при U 1 ВЫХ ) |
8 |
16 |
2,8 |
1,6 |
0,85 |
Допустимое напряжение помехи, В |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
Напряжение питания, В |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
Выходные токи, мА: |
I 0 ВЫХ |
16 |
20 |
20 |
8 |
4 |
I 1 ВЫХ |
-0,4 |
-1 |
-1 |
-0,4 |
-0,4 |
Средняя потребляемая мощность на элемент, мВт |
10 |
19 |
4 |
2 |
1,2 |
3.3 Эмиттерно-связанная логика
Основой эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ) является быстродействующий переключатель тока (Рисунок 14,а). Он состоит из двух транзисторов, в коллекторную цепь которых включены резисторы нагрузки R К, а в цепь эмиттеров обоих транзисторов — общий резистор Rэ, по величине значительно больший Rк. На вход одного из транзисторов подаётся входной сигнал U вх, а на вход другого — опорное напряжение U оп. Схема симметрична, поэтому в исходном состоянии (U вх=U оп) и через оба транзистора протекают одинаковые токи. Через сопротивление Rэ протекает общий ток I О.
Рисунок 14 Эмиттерно-связанная логика: а) переключатель тока;
б) упрощенная принципиальная схема
При увеличении U вх ток через транзистор VT1 увеличивается, возрастает падение напряжения на сопротивлении R э, транзистор VT2 подзакрывается и ток через него уменьшается. При входном напряжении, равном уровню лог «1» ( U вх=U 1), транзистор VT2 закрывается и весь ток протекает через транзистор VT1. Параметры схемы и ток I 0выбираются таким образом, чтобы транзистор VT1 в открытом состоянии работал в линейном режиме на границе области насыщения.
Читать дальше