Куда девается ток в логическом элементе ТТЛ? | "По жизни с паяльником..." Всё для радиолюбителя - схемы, советы и технологии.

Куда девается ток в логическом элементе ТТЛ?

1

Биполярные транзисторы могут работать в режимах: отсечки, качественно активный, инверсно активный и насыщения. В инверсно активном режиме эмиттерный переход закрыт, а коллекторный переход открыт. В инверсном режиме коэффициент усиления транзистора значительно менее, чем в нормальном режиме, из-за несимметричного конструктивного осуществления переходов база-коллектор и база-эмиттер.

При нулевом уровне на любом входе многоэмиттерного транзистора VT1 (на упрощённой схеме — слева) он работает в нормальном режиме и формирует на базе VT2 потенциал близкий к нулю. В этом состоянии неосновные носители из базы VT2 рассасываются не только через коллектор, однако и через открытый VT1.

Если нуль подаётся на один из входов VT1, то прослеживается максимальный входной ток I=(E-0,7)/R1. В этом случае через остальные эмиттерные переходы может наблюдаться паразитный ток.

Если на все входы поступает уровень логической единицы, то VT1 окажется инверсно-включенным, ток R1 течёт...

0 0
2

Логические элементы ТТЛ.

В ИС ТТЛ логики удачно сочетаются хорошие функциональные показатели: быстродействие, помехоустойчивость, нагрузочная способность, умеренное потребление энергии, невысокая стоимость.

Принцип действия различных модификаций ТТЛ одинаков и различаются они главным образом временем задержки сигнала и потребляемой мощностью.

Основные электрические параметры для всех серий ТТЛ согласованы, поэтому элементы различных серий: могут непосредственно соединятся друг с другом.

Основные электрические параметры

Напряжение питания: В

Выходное напряжение

Высокий уровень В

Низкий уровень В

Входное напряжение

Высокий уровень В

Низкий уровень В

Основные характеристики серии ИС ТТЛ

Основная особенность ИС ТТЛ состоит в том, что во входной цепи используется специфический интегральный прибор – многоэмиттерный транзистор – он имеет несколько эмиттеров, объединенных общей...

0 0
3

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ, TTL) — разновидность цифровых логических микросхем, построенных на основе биполярных транзисторов и резисторов. Название транзисторно-транзисторный возникло из-за того, что транзисторы используются как для выполнения логических функций (например, И, ИЛИ), так и для усиления выходного сигнала (в отличие от резисторно-транзисторной и диодно-транзисторной логики).

Простейший базовый элемент ТТЛ выполняет логическую операцию И-НЕ, в принципе повторяет структуру ДТЛ микросхем и в то же время за счёт использования многоэмиттерного транзистора, объединяет свойства диода и транзисторного усилителя что позволяет увеличить быстродействие, снизить потребляемую мощность и усовершенствовать технологию изготовления микросхемы.

ТТЛ получила широкое распространение в компьютерах, электронных музыкальных инструментах, а также в контрольно-измерительной аппаратуре и автоматике (КИПиА)....

0 0
4

Если продолжать увеличивать напряжение, то при E > Uвкл ситуация изменится. Здесь есть только одна точка (точка 1) пересечения нагрузочной прямой и ВАХ динистора. Поэтому при увеличении напряжения до E > Uвкл в цепи установится режим, соответствующий рабочей точке 1, т.е. ток в цепи примет значение I0, а напряжение на динисторе станет равным U0. Динистор включится.

Если теперь плавно уменьшать напряжение от Uвкл до U2, то рабочая точка будет плавно переходить из точки 1 в точку 2, а затем в точку 6. Как только напряжение станет меньше U2 рабочая точка из точки 6 скачком перейдет в точку 5. Динистор закроется.

Проведенный анализ позволяет сделать предположения о возможных способах выключения динистора:

прервать ток в цепи или понизить его до уровня менее Iвыкл;

понизить напряжение на динисторе до нуля;

изменить полярность напряжения на динисторе.

Тиристоры. Другой способ включения четырехслойной структуры реализован в тиристорах...

0 0
5

4.5. ТРАНЗИСТОРНО-ТРАНЗИСТОРНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Простейший элемент транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) получают из ДТЛ-элемента (см. рис. 4.20,а) заменой группы входных диодов , а также диодов смещения (рис. 4.25, а) многоэмиттерным биполярным транзистором (МЭТ) о числом эмиттеров, соответствующим числу входов (рис. ). Статические характеристики схемы . 4.25,в подобны характеристикам ДТЛ-элемента (см. рис. 4.21).

Рис. 4.25.

Отличие состоит в изменении порогового напряжения

где напряжение коллектор — эмиттер насыщенного МЭТ, — пороговое напряжение транзистора . Уменьшение порогового напряжения влечет за собой снижение помехоустойчивости. Кроме того, входной ток при высоком уровне входного сигнала заметно больше, чем в ДТЛ-элементе, так как представляет собой ток транзистора в инверсиом активном режиме.

Схема базового ТТЛ-элемента промышленных серий, реализующая логическую функцию , показана на рис. 4.26,а. В системе...

0 0
6
Логические элементы ТТЛ

Во всех задачах на расчет элементов ТТЛ напряжение питания UП принято равным 5 В.

Задача 8. В схеме ТТЛ 2И-НЕ со сложным инвертором (рис. 10) R1 = 4 кОм; R2= 1,5 кОм; R3 = 1 кОм; R4= 100 Ом; коэффициент передачи тока транзисторов h21э=40. Входные сигналы отвечают высокому уровню напряжения: Uвx.1 = Uвх.2= 3 В. Нагрузкой схемы служат восемь таких же элементов, соединенных параллельно. Определить коэффициент насыщения выходного транзистора VT3. Считать, что для открытого транзистора Uбэ = 0,7 В, а Uкэ.нас = 0,2 В.

Решение.

1. Для начала определим, в каком режиме работают транзисторы в схеме. Поскольку напряжение на эмиттерах транзистора VT1 равно 3 В, а на его базе не больше, чем 2,1 В (максимальное напряжение на трех открытых переходах), то эмиттерные переходы VT1 закрыты. Поэтому транзистор VT1 работает в активном режиме, инверсном включении. Ток I1, проходящий через R1от UП, проходит через коллекторный переход в базу транзистора...

0 0
7

Базовые логические элементы

Всякая микросхема, реализующая сложную логическую функцию, по существу, представляет совокупность элементов И—НЕ или ИЛИ—НЕ. По схемотехнической структуре эти элементы и составляемые ими более сложные микросхемы делятся на ряд типов.

В настоящее время наиболее распространены микросхемы следующих типов: ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика), ЭСЛ (эмиттерно-связанная логика), КМДП (на дополняющих — «комплементарных» транзисторах металл — диэлектрик — полупроводник). Для всех микросхем данного типа элемент И—НЕ (ИЛИ—НЕ) является базовым.

В этом элементе обе логические операции (И и НЕ) осуществляются транзисторами, чем определяется название типа логики: транзисторно-транзисторная. Напряжение, соответствующее логической 1, U1 = =2,4 -...

0 0
8

Основной родовой признак ТТЛ — использование биполярных транзисторов, причем структуры только п-р-п. КМОП же, как следует из ее названия, осно вана на полевых транзисторах с изолированным затвором структуры МОП, причем комплементарных, то есть обоих полярностей — и с w- и с /^-каналом. Схемотехника базовых логических элементов ТТЛ и КМОП приведена на рис. 15.1. На западе их еще называют вентилями — чем можно оправдать та кое название, мы увидим в конце главы.

Входной многоэмиттерный транзистор ТТЛ мы уже рисовали в главе И — он может иметь сколько угодно (на практике — до восьми) эмиттеров, и эле мент тогда будет иметь соответствующее число входов. Если любой из эмит теров транзистора VT1 замкнуть на «землю», то транзистор откроется, а фа-зорасщепляющий транзистор VT2 (с его работой мы знакомы по рис. 6.8) — закроется. Соответственно, выходной транзистор VT3 откроется, а VT4 — закроется, на выходе будет высокий логический уровень, или уровень логи ческой единицы. Если же все...

0 0
9

Логический элемент (вентиль) — это электронная схема, выполняющая некоторую простейшую логическую операцию. На рисунке приведены примеры условных графических обозначений некоторых логических элементов.
Логический элемент может быть реализован в виде от дельной интегральной схемы. Часто интегральная схема содержит несколько логических элементов.

Логические элементы используются в устройствах цифровой электроники для выполнения простого преобразования логических сигналов.
Наиболее широко используются следующие классы логических элементов: ТТЛ(транзисторно-транзисторная логика), ТТЛШ (транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки), КМОП, ЭСЛ.
Базовый элемент ТТЛ содержит многоэмиттерный транзистор, выполняющий логическую операцию И, и сложный инвертор (рис. слева). Если на один или оба входа одновременно подан низкий уровень напряжения, то многоэмиттерный транзистор находится в состоянии насыщения и транзистор Т2 закрыт, а следовательно, закрыт...

0 0
10

Несмотря на то, что базовые элементы ТТЛ имеют сравнительно высокое быстродействие, малые входные и большие выходные токи, хорошо работают на емкостную нагрузку, но имеют недостатки. У них происходит кратковременное увеличение потребляемой мощности в преходные процессы (т.е. переключения), при одновременном переключении большого количества ЛЭ. Броски тока в цепи питания достигают несколько единиц или десятков ампер. Хотя это частично устраняется путем установки в цепи питания отдельных конденсаторов большой емкости, компенсирующие эти кратковременные броски тока, чем обеспечивается уменьшение взаимосвязей (взаимовлияния) ЛЭ по цепям питания.

Кроме больших токов при одновременном переключении такие ТТЛ имеют небольшие значения выходного сопротивления, что затрудняет объединение между собой выходы нескольких ЛЭ т.к. в случае разных выходных сигналов через выходные VT будут протекать большие токи. Поэтому у них на выходе устанавливают VTЗ коллекторная цепь которого оставлена...

0 0
11
Цифровые интегральные логические элементы

к оглавлению

Цифровые интегральные логические элементы

В процессе развития интегральной электроники выделилось несколько типов схем логических элементов, имеющих достаточно хорошие характеристики и удобных для реализации в интегральном исполнении, которые служат элементной базой современных цифровых микросхем.

Базовые элементы, независимо от их микросхемотехники и особенностей технологий изготовления, строятся в одном из базисов (как правило, в базисе И

–НЕ или ИЛИ–НЕ).

Базовые элементы выпускаются в виде отдельных микросхем, либо входят в состав функциональных узлов и блоков, реализованных в виде СИС, БИС, СБИС.

В процессе реализации базовые логические элементы строят из двух частей: входной логики, выполняющей операции И или ИЛИ, и выходного каскада, выполняющего операцию НЕ

.

Входная логика может быть выполнена на диодах, биполярных и полевых транзисторах. В зависимости от этого...

0 0
12
программой Micro-cap. Изучение характеристик и логических элементов транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ)" width="15" height="24" align="BOTTOM" border="0" />, обусловленный наличием в базе избыточного заряда. Ток вытекает из базы, т.к. потенциал базы выше потенциала входа. Величина этого тока:

. ( 11 )

Отрицательный ток означает “отсос” заряда из базы, поэтому он начинает уменьшаться, и при =стадия рассасывания заканчивается.

Анализ функции изменения заряда дает формулу для определения времени рассасывания:

, ( 12 )

в которой для схемы рис.1 ток рассчитывается по (1), а ток - по (11). Формула (12) получена для случая, когда отпирающий сигнал - длинный, а ток существенно меньше тока .

Для схемы рис.2 = и рассчитывается по (7). Ток =в этой схеме замыкается далее через насыщенный транзистор Т1 и источник управляющего напряжения. Резисторов в этой цепи нет. Ток в этом случае определяется внутренним сопротивлением насыщенных транзисторов...

0 0