Материал: mikroshemotehnika

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

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