Эмиттерно связанная

14.2 (УО). В эмиттерном повторителе ( 1.14.1) применен транзистор с дифференциальной крутизной проходной характеристики 8 — д1к/дибэ = 7 мА/В. Сопротивление резистора нагрузки Ян = 3 кОм. Вычислите коэффициент усиления данного устройства по напряжению. Определите, при каком напряжении мвх на входе цепи величина напряжения «бэ = 0.15 В.

взаимодействие. В качестве входного каскада используются ДУ на транзисторах Та, Тд, Т10. В данном каскаде осуществляется местная отрицательная обратная связь с помощью резисторов R3 и #4. Транзисторы Т2, Т3 и Те, Т., образуют ячейку токового элемента. Регулировку усиления производят посредством транзисторов Т3 — Те за счет перераспределения тока генератора между парами транзисторов Т3, 7в и Г4, Т&. Выходной каскад усилителя выполнен на эмиттерном повторителе. Транзисторы 7\, Т10, Тп, Т1Я выполняют вспомогательные функции источников тока и напряжения для обеспечения режимов работы дифференциальных каскадов. Коэффициент усиления по напряжению

Схема одного из простых ОУ типа К140УД1 ( 80) состоит из трех каскадов — входного дифференциального, инвертирующего и выходного. Входной дифференциальный каскад построен на транзисторах VT1, VT2, токи через которые задаются генератором тока на транзисторе VT3 и резисторе R2. Режим работы транзистора VT3 задается и стабилизируется транзистором VT6 в диодном включении и резисторами R6, R7. Эта же цепь задает и стабилизирует ток транзистора VT8, являющегося генератором тока в эмиттерном повторителе на транзисторе VT7. Напряжение с первого каскада (с коллектора VT1) поступает на второй каскад, состоящий из инвертора на транзисторе VT5 и эмиттерного повторителя на VT4. Этот каскад инвертирует (меняет полярность) и усиливает сигнал и преобразует двухфазный сигнал с выхода ДУ в однофазный. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT7 служит для сдвига постоянного уровня напряжения, с тем чтобы в итоге выходное напряжение равнялось нулю при нулевой разности входных напряжений.

инвертирующему входу имеет конечное (и не очень большое) значение /?вх « р/?э, как и в обычном эмиттерном повторителе. Следует отметить, что увеличение входного сопротивления в эмиттерном повторителе обусловлено отрицательной обратной связью, возникающей вследствие падения напряжения 1!э на резисторе R3, которое оказывается включенным последовательно с входным сигналом, что приводит к уменьшению напряжения до уровня UK = t/EXi — t/э, действующего на переходе база—эмиттер, уменьшению входного тока и увеличению входного сопротивления. При этом, если U's -*• [/вх ь то ?/д ->• 0; /вх i -> 0 и RBK i -*•

а — на простом эмиттерном повторителе; б — на комплементарном двухтактном эмиттерном повторителе; в —-с диодным смещением; г — с цепями защиты

Кроме ОУ, построенных по двух- и трехкаскадной схеме, ИМС компараторов имеют выходной каскад на эмиттерном повторителе, схемы сдвига уровня, цепи для реализации ограничения амплитуды, защиты и ускорения переходных процессов. Принцип работы компаратора следующий. На один вход компаратора подается опорное напряжение, на другой — входной (исследуемый) сигнал. Входной каскад компаратора построен аналогично схемам ОУ и работает в линейном режиме. На выходе компаратора формируются уровни, соответствующие логической «1», если напряжение входного сигнала меньше опорного, или логическому «О», если напряжение входного сигнала превышает опорное напряжение.

занного на 4.21, а. Первый каскад этого усилителя был рассмотрен выше (см. 4.20, б) и поэтому дополнительных объяснений не требует. Второй каскад выполнен на составных транзисторах V6 и V7, включенных по схеме с ОЭ с динамической нагрузкой на транзисторе V8 и двухтактном эмиттерном повторителе на транзисторах V9, V10. Транзистор V6 работает в микротоковом режиме, включен по схеме с ОК., резко увеличивает входное сопротивление второго каскада и исключает шунтирование точки А. В качестве его эмиттерного сопротивления используется база-эмиттерный переход транзистора V7, 138

3.5. Каскады сдвига потенциального уровня на эмиттерном повторителе (а) и с дополнительным эмиттер-ным повторителем на выходе (б)

В элементе ЭЭСЛ ( 7.29) переключатель тока строится на двух транзисторах: Т\ и Ti. Первый из них используется для обработки информации, а второй (с опорным напряжением на базе, подаваемым с выхода стабилизатора напряжения на эмиттерном ^повторителе Те) - для переключения элемента. Для ввода информации применяются входные эмиттерные повторители на транзисторах Тз — TS. Выход берется с переключателей тока без выходных эмиттерных повторителей. Нетрудно заметить, что в микросхеме ЭЭСЛ эмиттерные повторители 300

Для каскада с ОЭ в качестве УЭ и динамической нагрузки обязательно выбирается комплементарная пара транзисторов р-п-р и п-р-п типов (см. 4.40), а в эмиттерном повторителе транзисторы должны быть одного типа, так как в этом случае динамическая нагрузка включается в эмиттерную цепь усилительного транзистора '( 4,42).

В эмиттерном повторителе с динамической нагрузкой (см. рис, 4.42), где также имеются два входа и транзисторы включены последовательно по отношению к источнику питания, что способствует повышению стабильности их режима питания, подача усиливаемого сигнала на вход / неравноценна, как в предыдущем случае, подаче усиливаемого сигнала на вход 2. Это объясняется тем, что при подаче сигнала на вход / УЭ становится транзистор VT1, а его динамической нагрузкой в цепи эмиттера является достаточно большое выходное сопротивление транзистора VT2. Транзистор VT2 совместно с резисторами R3 и #4 по отношению к транзистору VT1 является токоотводом и стабилизирует его режим питания. Коэффициент усиления напряжения в этом случае близок к единице.

Помимо рассмотренных существуют логические элементы других типов, например ЭСЛ (эмиттерно-связанная логика), И2Л (интегрально-инжекционная логика), обладающие высоким быстродействием.

Одним из таких схемотехнических решений и является эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ). ЭСЛ разработана для БТ, но ее можно использовать и для полупроводниковых приборов нормально закрытого типа, например ПТУП и ПТШ. Ненасыщенный режим работы БТ обеспечивается путем применения дифференциального усилителя, переключающего ток, задаваемый генератором тока, в эмиттерной цепи БТ. Ненасыщенный режим работы БТ позволяет увеличить рабочие токи, необходимые для быстрой зарядки паразитных емкостей, и, таким образом, свести к минимуму время включения переключательного элемента без увеличения времени выключения БТ, как это имеет

В зависимости от используемых компонентов, на которых создана логическая схема, различают следующую логику: транзисторная логика с ре-зистивными связями (РТЛ) ; диодно-транзисторная логика (ДТЛ ) ; транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ ) ; транзисторная логика на МОП-транзисторах (МОП-структуры) ; эмиттерно-связанная транзисторная логика (ЭСТЛ) .

Эмиттерно-связанная транзисторная логика. Микросхемы ЭСТЛ обладают по сравнению с другими схемами наибольшим быстродействием и большим потреблением мощности. Это объясняется тем, что транзисторы работают в ненасыщенном режиме, а на выходе схемы используются эмиттерные повторители, ускоряющие процесс заряда емкостей нагрузки. Особенностью этих схем является также ограниченный перепад выходного напряжения (0,69 В), что несколько уменьшает помехоустойчивость.

6) транзисторные с эмиттерными связями (токовые ключи, или переключатели тока) —эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ);

Эмиттеры всех транзисторов соединены в одной точке, что отражено в названии: эмиттерно-связанная логика. Схема имеет два выхода. На инверсном выходе / реализуется логическая функция ИЛИ-НЕ: F! = А + В, на прямом выходе 2 — функция ИЛИ: Fz — А + В. Передаточные характеристики элемента МЭСЛ для инверсного / и прямого 2 выходов показаны на 7.17. Поскольку напряжение источника питания ?/и.п и опорное напряжение U оп отрицательной полярности, то входные и выходные напряжения также отрицательны. При напряжениях UBX = ?/° <с — UOIl входные транзисторы закрыты, а опорный— открыт. Напряжение на инверсном выходе равно U1. Значение U1 определяется падением напряжения на резисторе в коллекторной цепи опорного транзистора при протекании выходного тока /JMX в нагрузке:

Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ). Основу этой группы ИМС составляет переключатель тока, представляющий собой ключевой элемент на транзисторах с объединенным эмиттером. Такие логические ИМС наиболее быстродействующие.

эмиттерно-связанная (ЭСЛ);

Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ). Этот тип логики представляет собой транзисторные переключающие схемы с объединенными эмиттерами и по сравнению с другими типами логических элементов на биполярных транзисторах обладает наибольшими быстродействием и потребляемой мощностью. Транзисторы в этих схемах работают в активном режиме. Эмиттерные повторители на выходе обеспечивают малое время задержки распространения сигнала (высокое быстродействие). Увеличение быстродействия обеспечивается также уменьшением разницы между высоким и низким логическими уровнями — уменьшением перепада напряжения от логического 0 до логической 1 и наоборот. Это ухудшает помехоустойчивость схемы, так как растет вероятность ее ложного срабатывания от помехи малой амплитуды.

Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ). Основу этой группы ИМС составляет переключатель тока, представляющий собой ключевой элемент на транзисторах с объединенным эмиттером. Такие логические ИМС наиболее быстродействующие.

Серийные логические ИМС. В зависимости от технологии изготовления логические ИМС делятся на серии, отличающиеся набором элементов, напряжением питания, потребляемой мощностью, динамическим параметрам и др. Наибольшее применение получили серии логических ИМС, выполненные по ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика), ЭСЛ (эмиттерно-связанная логика) и КМОП (комплементарная МОП логика) технологиям. Каждая из перечисленных технологий совершенствовалась, поэтому в каждой серии ИМС имеются подсерии, отличающиеся по параметрам.