ТТЛ со сложным инвертором
Типовая схема ИМС со сложным инвертором представлена на рисунке 1.13. Принцип работы схемы поясним с помощью таблицы 1.7. Если в точке Х (Х=Х1× Х2) низкий потенциал (на входе присутствует хотя бы один логический ² 0²), то транзистор VT2 закрыт и ток через него отсутствует. Таблица 1.7
В этом случае потенциал в точке А будет около 5 В, а в точке Б UБ» 0 В (токами IКЭ0 и I Б4 пренебрегаем). Транзистор VT4 будет открыт, а тран- зистор VT5 будет закрыт. Следовательно, на выходе будет логическая ² 1². Рисунок 1.13
Если в точке Х будет высокий потенциал (на входах логические ² 1²), то транзистор VT2 находится в режиме насыщения, через него протекает ток. В точке Б напряжение будет равно UБ= 0, 7 В (падение напряжения на открытом эмиттерном переходе VT5), а в точке А UА= 0, 8 В (добавляется 0, 1 В, которое на выходе). В этом случае транзистор VT5 открыт, а транзистор VT4 закрыт. Причина того, транзистор VT4 закрыт, следующая. Между точкой А и выходом напряжение равно примерно 0, 7 В (0, 1 В падает на VT5. Это напряжение распределяется между двумя pn-переходами (эмиттерный переход VT4 и диод VD3). Считая, что переходы одинаковы, получаем на эмиттерном переходе VT4 напряжение равно 0, 35 В. А этого недостаточно, чтобы открыть транзистор VT4. Следовательно, на выходе будет логический ² 0². Так как ёмкость нагрузки будет заряжаться и разряжаться через малое сопротивление транзисторов, то время включения t10 и выключения t01 будут приблизительно одинаковы (резистор R5 имеет малую величину 20-50 Ом и служит для ограничения тока в момент переключения). Диоды VD1 и VD2 – антизвонные, служат для исключения переходных процессов на входе. Элементы R3, R4 и VT3 служат для получения более крутой характеристики прямой передачи (в момент перехода с уровня логической ² 1² в логический ² 0²) и термостабилизации. Входная характеристика такая же, как у ДТЛ. Характеристика прямой передачи отличается от характеристики ДТЛ тем, что уровень логического нуля составляет около 4 В. Выходная характеристика изображена на рисунке 1.14. При подаче на вход U1ВХ открыт транзистор VT5 и при увеличении напряжения на выходе, т.е. на его коллекторе характеристика совпадает с выходной характеристикой транзистора. Выходную характеристику при U0ВХ лучше рассматривать при снижении напряжения на выходе. При снижении напряжения от 5 В до 3, 8 В открываются оба pn-перехода (эмиттерный Рисунок 1.14
переходVT4 и диод VD3) и при дальнейшем снижении напряжения ток возрастает из-за увеличения тока базы транзистора VT4. В таблице 1.8 приведены параметры трех серий микросхем ТТЛ: 134 – маломощная, 130 – быстродействующая и 155 – типовая. Эти микросхемы отличаются потребляемой мощностью и быстродействием. Но энергия переключения у них примерно одинакова, так как у них единое схемотехническое решение. Таблица 1.8
|