Принцип работы

Принципиальная схема диодно-транзисторной логики (ДТЛ) изображена на рисунке 1.5. Число входов можно увеличить, подключая диоды параллельно VD1 и VD2, но в этом случае усложнится анализ схемы.

 

Рисунок 1.5

 

Предположим, что Е_ПИТ =5 В. Тогда, если БТ закрыт (ток через него отсутствует), напряжение на выходе будет равно 5 В, что соответствует логической ² 1² (U¹=5 B). Если БТ находится в режиме насыщения, то на его выходе будет напряжение примерно равное 0, 1 В, это соответствует логическому ² 0² (U⁰=0, 1 B). Принцип работы схемы поясним при помощи таблицы 1.7

Если на оба входа подано напряжение U⁰=0, 1 В (рисунок 1.6 б), тогда напряжение в точке А будет равно U_А= 0, 8 В. Оно состоит из входного напряжения U⁰ и падения напряжения на диоде, которое примерно равно

Таблица 1.7

Вх 1	Вх 2	UВХ 1, В	UВХ 2, В	UА, В	UБ, В	БТ	UВЫХ, В	Вых
		0, 1	0, 1	0, 8	0, 27	Закр
		0, 1		0, 8	0, 27	Закр
			0, 1	0, 8	0, 27	Закр
				2, 1	0, 7	Откр	0, 1

 

0, 7 В. Характеристика диода, выполненного на основе кремния, приведена на рисунке 1.6 а. Из рисунка видно, что при различных токах I₁, I₂, I₃ падение напряжения на диоде примерно составляет 0, 7 В.

Предполагая, что все три pn-перехода VD 3, VD 4 и эмиттерный переход (ЭП) транзистора одинаковы, получаем напряжение на базе транзистора (точка Б) составляет U_Б =U_А/3» 0, 27 В. Входная характеристика транзистора соответствует характеристики pn-перехода (рисунок 1.6а), и, следовательно, ток базы отсутствует, ток коллектора равен нулю, транзистор закрыт. Напряжение на выходе будет около 5 В. Падением напряжения на резисторе R3 за счет тока I_КЭ0 можно пренебречь. Это напряжение соответствует логической ² 1². (Первая строчка таблицы).

а) б)

Рисунок 1.6

 

При подаче на вход 1 логической ² 1² диод VD 1 будет включен в обрат- ном направлении, ток от источника питания будет проходить через диод VD 2 и напряжение в точке А будет по прежнему равно 0, 8 В. Как и в преды -дущем случае транзистор будет закрыт и напряжение на выходе будет соот- ветствовать логической ² 1². (Вторая и аналогично третья строчки таблицы).

При подаче на оба входа логической ² 1² диоды VD 1 и VD 2 будут включены в обратном направлении, через них будет протекать обратный ток. Основной ток в этом случае протекает через VD 3, VD 4 и эмиттерный пере- ход транзистора. На каждом из pn-переходов падает напряжение 0, 7 В (U_А=2, 1 В). Резистор R1выбирается таким образом, чтобы транзистор находился в режиме насыщения и тогда напряжение на его коллекторе составит примерно равно 0, 1 В, что соответствует логическому ² 0² (четвертая строчка таблицы).

Сравнивая два первых и последний столбцы таблицы видим, что данная схема выполняет логическую операцию И-НЕ.