Опірний транзистор Vоп |
закривається, переходячи до |
||||||
режиму відсічки. |
Загальний |
емітерний струм IE пере- |
|||||
микається до лівого плеча схеми, і на виходах ЛЕ |
|||||||
установлюються такі потенціали: |
|
|
|||||
|
|
U |
вих |
U0 |
( y 0), |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Uвих |
U1 |
( y2 1). |
|
||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
Отже, цей ЕЗЛ-елемент одночасно виконує дві логічні |
|||||||
операції: АБО НЕ за входом 1 і АБО за виходом 2. |
|||||||
2.4.2 Базовий емітерно-зв’язаний логічний елемент |
|||||||
|
|
|
АБО НЕ/АБО |
|
|||
Схема базового ЕЗЛ-елемента |
АБО НЕ/АБО має ряд |
||||||
особливостей (рис. 2.22). Вона під’єднана до негативної |
|||||||
напруги джерела живлення E 5,2B 5%, |
а колекторні |
||||||
кола заземлюються, оскільки робочі потенціали схеми |
|||||||
стають негативними. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
R1 |
R2 |
|
R3 |
|
|
|
|
|
|
|
V5 |
y2 (АБО) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V6 |
y1(АБО –НЕ) |
|
|
|
|
V4 |
|
|
|
|
V1 |
V2 V3 |
|
VD1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
VD2 |
|
|
R8 |
R7 |
IE |
R6 |
R5 |
R4 |
|
x1 |
x2 |
|
|
|
|
— E |
— Uзм |
|
|
|
|
|
|||
Рисунок 2.22 – Базовий ЕЗЛ-елемент АБО НЕ/АБО |
|||||||
|
|
|
|
81 |
|
|
|
Таке ввімкнення не змінює принципу дії елемента, однак заземлення позитивної шини живлення забезпечує
меншу залежність вихідної напруги U0 , U1 від наводок у колі живлення. Це особливо важливо, враховуючи малу величину логічного перепаду в ЕЗЛ-елементах (рис. 2.23).
0 |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
U 1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
-0,8 |
|
|
|
|
x1 |
|
y2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1,2 |
|
U 0 |
x2 |
|
y1 |
|||
-1,8 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвх , В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2.23 – Базовий ЕЗЛ-елемент і логічні рівні його потенціалів
Опірна напруга Uоп 1,2B створюється спеціальною
«вбудованою» температурно-компенсованою схемою на опірному транзисторі V3 (подільник R3, R4 , резистор R5,
термокомпенсувальні діоди Vg1, Vg2 , емітерний повторювач на транзисторі V4 ,), яка може живити опірною напругою кілька (до десяти) ЕЗЛ-елементів на одному кристалі.
Вихідні емітерні повторювачі (на V5 і V6 ) призначені
для підсилення вихідних сигналів за потужністю, забезпечення заданої навантажувальної здатності і зміщення рівня сигналів за напругою для забезпечення сумісності ІС за входом і виходом.
Особливістю їх є те, що навантажувальні резистори RH1 і RH2 номіналом 50 Ом, винесені за межі мікросхеми із
метою зниження розсіюваної потужності, можуть бути під’єднані до основного джерела живлення через високоомний резистор.
82
Узгодження вихідних і вхідних напруг рівнів ЕЗЛелементів при їх сумісній роботі забезпечується малим
вихідним опором |
схеми. |
Всі |
входи |
ЕЗЛ-елемента |
( x1,x2,...,xn ) через |
резистори |
R8 , |
R7 з |
опором 50 кОм |
під’єднані до джерела живлення E 5,2B.
Таке під’єднання дозволяє залишати незадіяні входи ІС ЕЗЛ неприєднаними.
З метою виключення впливу імпульсних завад, що виникають у колекторних колах емітерних повторювачів у момент перемикання схеми, використовуються дві роздільні шини «корпус»: одна – для вихідних емітерних повторювачів, друга – для логічної частини схеми.
Робота схеми. Елемент реалізує логічну операцію АБО НЕ/АБО у позитивній логіці з такими значеннями логічних рівнів (рис. 2.23):
|
|
|
Uвх0 1,8В, |
Uвх1 0,8В. |
|
||
Якщо |
x x |
U0 (на |
всі входи |
подаються логічні |
|||
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
«нулі»), |
а |
на |
базу опірного |
транзистора |
V3 прикладена |
||
напруга |
Uоп 1,2B, то вхідні транзистори V1, V2 закри- |
||||||
ваються, |
а транзистор V3 відкритий і працює в активному |
||||||
режимі. |
Через V3 |
протікає загальний емітерний струм IE , |
|||||
величина |
якого |
задається |
опором R6. Цей струм, |
||||
зменшений на величину струму IБ транзистора V3 , створює |
|||||||
на його |
колекторному навантаженні |
R2 |
спад напруги |
||||
UR2 0,8B . Напруга на виході 2 (вихід АБО) при цьому дорівнює
Uвих0 2 1,8В ( y2 0),
ана виході 1 (вихід АБО НЕ)
U1 |
0,8В |
(y 1). |
вих |
|
1 |
1 |
|
|
|
83 |
|
При подачі хоча б на один вхід ( x1 U1) логічної
«одиниці» вхідний транзистор (наприклад, V1) відкрива-
ється, а опірний транзистор V3 переходить до режиму відсічки, оскільки опірна напруга Uоп більш негативна, ніж мінімальне значення U1. При цьому струм IE протікатиме через відкритий вхідний транзистор і резистори R1, R6.
Негативний потенціал на об’єднаних колекторах вхідних транзисторів (вихід 1) набуде значення логічного «нуля»
Uвих0 1 1,8В,
анапруга на виході 2 підвищиться до рівня
Uвих1 2 0,8В.
Таким чином, за виходом 1 базовий ЕЗЛ-елемент виконує операцію АБО-НЕ, а за виходом 2 (транзистор V5 ) – операцію АБО. На основі розглянутого БЛЕ будуються серії 100, 500, К500.
2.4.3 Основні характеристики емітерно-зв’язаних логічних елементів
Типова СПХ ЕЗЛ-елемента зображена на рисунке 2.24. На СПХ можна виділити три характерні ділянки:
І – перший усталений режим U1 0,8B на виході 2;
U0 1,8B на виході 1; вхідні транзистори відкриті, в активному режимі, опірний транзистор у режимі відсічки, закритий.
ІІ – активна зона, в якій відбувається перемикання вхідних і опірного транзисторів (усі транзистори в активному режимі).
ІІІ – другий усталений режим:
Uвих1 U1 0,8B; Uвих2 U0 1,8B.
84
Один або всі вхідні транзистори закриті і працюють у режимі відсічки, а опірний транзистор відкритий, в активному режимі.
Рисунок 2.24 – СПХ ЕЗЛ-елемента |
За СПХ при E 5,2B можна визначити такі параметри ЕЗЛ-елемента.
1Логічні рівні: U0 1,6 1,9B , U1 0,8 0,9B.
2Логічний перепад Um U0 U1 0,8 1,0B.
3Порогові значення вхідного сигналу (межі активної
зони): Uвх1 |
пор 1,0В , Uвх0 |
пор 1,4В. |
|
||||||||
4 |
Ширина активної зони |
|
|
|
|
||||||
|
|
U |
|
Uвх1 |
пор Uвх0 |
пор |
|
0,3 0,4B . |
|||
|
|
|
|
||||||||
5 |
Статична завадостійкість |
|
|||||||||
|
|
Um |
|
Um |
U 0,15 0,2B . |
||||||
|
|
зав |
|
|
зав |
|
2 |
|
|
|
|
6 |
Величина напруги джерела опірної напруги |
||||||||||
|
|
Uоп |
1 |
1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
2(Uвхпор Uвхпор) 1,2 |
В . |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
85 |
|
|
|
|