Космонавтика  Конструирование интегральных микросхем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165


Рис. 2.6. Базовые схемы быст. родействующей серии микро-схем ТТЛ:

а и-НЕ (ИС 130ЛА1, К131ЛАП; б -И-НЕ с большим коэффициентом разветвления по выходу (ИС 130ЛА6, К131ЛА6); в -расшири. тель по ИЛИ (ИС 130ЛД1, К131ЛД1)


Рис. 2.7. Базовые схемы микромощной серии микросхемы ТТЛ:

а И-НЕ/ИЛИ-НЕ (ИС 134ЛБ2); 6 - И-ИЛИ-НЕ (ИС 134ЛР1)

водников и предусматривать развязку между соседними платами уст ройства.

Рассмотрим передаточную характеристику (рнс. 2.9, о) И-НЕ, представленного иа рис. 2.4, а. При Ubxi = 0 (на один из эмиттеров транзистора VT1 подан потенциал общий ) переход оа-



X/ - хг - хз - л* -

1 z z V

VTif

Рис 2 8. Базовая схема ТТЛ-микросхем с диодами Шотки - элемент И-НЕ (ИС 530ЛА1, КР531ЛА1)

за-эмиттер транзистора VTl открыт, но образующийся при этом потенциал Ugyji = 0,8 В ие может открыть три р-п пере.хода: база-коллектор транзистора VT1, база-эмиттер транзистора VT2 и VT4 (для открывания этой цепи необходим потенциал примерно 3X0,6=1,8 8). Потенциал на базе транзистора VT4 близок к нулю, и транзистор VT4 закрыт. Потенциал на коллекторе VT2 н базе VT3,


7- тс


Зи,В о 0,5 1,0 1,5 2,0 Щ, В б)

Рис. 2.9. Передаточная характеристика элемента И-НЕ стандартной серии ТТЛ для / = 25° (о) и в диапазоне температур (б) при (7ип =

= 5, В, Краз=10



близкий к напряжению источника питания +5 В, открывает переход база-эмиттер транзистора VT3 и диода VD, вызывая ток Напряжение на коллекторе транзистора соответственно равно и (участок 1-2).

При увеличении Ux (на всех эмиттерных входах транзистора VT1) до значения порогового напряжения Unopi=0,8B (точка 2 на передаточной характеристике) транзистор VT2 начинает открываться, но транзистор VT4 еще закрыт, при дальнейшем увеличении Ubx до значения Unop2=l,25B транзистор VT2 открывается, а транзистор VT4 только начинает открываться (точка 3 иа передаточной характеристике).

Дальнейшее увеличение Ubx приводит к увеличению потенциала иа базе транзистора VT1 до 1,2 В. Этого вполне достаточно, чтобы открыть два перехода: база-коллектор транзистора VT1 и база- эмиттер транзистора VT2. Транзистор VT2 открывается, ток через зезистор R2 увеличивается, что вызывает уменьшение напряжения -KVT2 Увеличение тока через резистор R3 вызывает увеличение потенциала на базе транзистора VT4 и приводит к его открыванию. Открытый транзистор VT4 (участок 3-4 передаточной характеристики) шунтирует резистор R3, что резко увеличивает коэффициент передачи транзистора VT2 и вызывает дальнейшее уменьшение па-пряжения икуГ2 Однако некоторое время транзистор VT4 уже открыт, а транзистор VT3 еще не закрыт, что приводит к броску тока и увеличению мощности, потребляемой от источника питания. Ток потребления ограничивается при этом резистором R4 и объемными сопротивления.ми транзисторов VT3, VT4 и диода VD. Это так называемый ток короткого замыкания, который приводит к увеличению потребляемой мощности в динамическом режиме.

При дальнейшем увеличении Ubx транзисторы VT2 и VT4 переходят в режим насыщения (участок 4-5 передаточной характеристики, см. рис. 2.9, а). Потенциалы Uk;vx3 UK;yj4 соответственно равны 1,2 и 0,3 В. Их разности, равной 0,9 В, недостаточно, чтобы открыть переход база-эмиттер транзистора VT3 и переход диода VD. Наличие диода VD (см. рис. 2.4, а) обеспечивает смещение напряжения огкрывания транзистора VT3 и надежное закрывание его при изь,=0,3 В.

В реальных схемах ТТЛ стандартной серин (см. рис. 2.5, о), в отличие от упрощенной схемы И-НЕ (см. рис. 2.4, а), в базу выходного транзистора вместо резистора R3 включена корректирующая цепочка (КН), состоящая из резисторов R3 и R4 и транзистора VT3. Эта цепочка позволяет получить передаточную характеристику, по форме близкую к прямоугольной (см. штриховую кривую на рис. 2.9, о), и тем самым повысить помехозащищенность схемы в состоянии 1 по сравнению с помехозащищенностью схемы, представлен-иой иа рис. 2,4, а (uO >U; J .

Сопротивление корректирующей цепочки имеет меньшую, чем резистор R3 зависимость от температуры, что обеспечивает ряд особых свойств схемы. При повышенной температуре (125°С) время рассасывания для транзистора VT5 (см. рис. 2.5, а) мало, что способствует быстрому выключению схемы. Это, в свою очередь, уменьшает импульсный ток короткого замыкания (когда транзисторы VT4 и VT5 открыты одновременно), а значит, и динамическую мощность



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165