Инвертирующего сумматора

янного токов. Она состоит из двух кремниевых транзисторов типа п-р-п, используемых в инверсном включении (эмиттер в качестве коллектора). Микросхема К1КТ011А включается в коммутируемую цепь параллельно выводами 3 и 7. Выводы 2 и 6 являются управляющими, вывод 5 общий. Электрические параметры микросхемы К1КТ011А приведены в табл. ивх 6.2.

Транзистор является обратимым прибором, способным работать и при перемене местами эмиттера и коллектора. Однако в связи с несимметричностью конструкции переходов (см. 3.1, а) коэффициент передачи тока а при нормальном включении будет значительно выше, чем при инверсном включении, когда a,j = 0,3—0,4. Вместе с тем разработаны специальные симметричные транзисторы, параметры которых не зависят от схемы включения.

Практически пользуются упрощенной эквивалентной схемой транзистора для усилительного режима. Сопротивления гээ и гкк настолько малы по сравнению с гэ и гк, что ими обычно пренебрегают. Емкости переходов Сэ и Ск следует учитывать только на высоких частотах, поэтому в упрощенной эквивалентной схеме их тоже не указывают. Генератор тока h2liiK нужен только при инверсном включении транзистора. Если же включение транзистора нормальное и режим работы активный (усилительный), то вместо диодов в эквивалентной схеме можно показать активные сопротивления гэ и гк. Упрощенная эквивалентная схема транзистора показана на 3.36, б. Она широко применяется для расчета и анализа транзисторных схем.

( 3.25, г). Возрастание тока эмиттера с повышением обратного эмиттерного напряжения вызвано увеличением градиента концентрации электронов dn/dx в базе (эффект Ирли при инверсном включении).

здесь /ЭБ 0 — обратный ток эмиттера при /к=0; а — коэффициент передачи эмиттерного тока; а/ — коэффициент передачи коллекторного тока при инверсном включении; U-r==kT/e — температурный потенциал.

Статические режимы работы транзистора обычно анализируют с помощью математической модели Эберса — Молла. Соответствующая этой модели эквивалентная схема интегрального транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, приведена на 2.5, б. В такой эквивалентной схеме каждому р-п-пере-ходу соответствует диод. Взаимодействие p-n-переходов в транзисторной структуре отражено в эквивалентной схеме введением генератора тока с бесконечно большим внутренним сопротивлением. При нормальном включении транзистора эмиттерный переход открыт и через него проходит ток /ь в цепи коллектора возникает ток «А-/!, где ал — коэффициент передачи эмиттерного тока (индекс N относится к режиму нормального включения). Ток в цепи коллектора будет меньше тока 1\, так. как часть инжектируемых носителей заряда рекомбинирует в области базы. В эквивалентной схеме это отражается введением генератора тока a,v/i. При инверсном включении, когда коллекторный переход используется в качестве инжектирующего, а эмиттерный — в качестве собирающего, коллекторному току /2 соответствует эмиттерный ток а//2, протекающий в цепи эмиттера. Коэффициент передачи тока в этом случае обозначен через а/ (индекс / относится к режиму инверсного включения).

В соотношениях (2.40) — (2.42) через а обозначен нормальный коэффициент передачи тока. Если учесть, что a/3o=a//Ko и решить уравнения (2.40), (2.41) относительно IK=fK(UJt) и ?/э=?/э(/,, (/к), то можно построить семейства коллекторных и эмиттерных характеристик, выбирая в качестве параметров соответственно /,, /У». Рассмотрим особенности работы транзистора при его инверсном включении в переключающих транзисторных

Если ток через диод достаточно мал, то падение напряжения определяется идеализированными характеристиками переходов, при больших токах существенную роль играют также последовательные объемные сопротивления соответствующих областей. Наименьшее падение напряжения при одинаковых значениях тока наблюдается для варианта /. Это объясняется тем, что диод в этом случае работает как транзистор с замкнутым коллекторным переходом. Электроны, инжектируемые эмиттером, перемещаются через базу, достигают коллекторного перехода и свободно попадают в коллектор. Поэтому основная часть входного тока проходит через коллектор, и падение напряжения на сопротивлении базы будет значительно меньше, чем в других диодных структурах. В варианте V транзисторная структура находится в инверсном включении; так как инверсный коэффициент передачи тока мал, то базовый ток, протекающий через такую структуру, будет большим, что в свою очередь вызовет значительное падение напряжения на диоде.

Логические микросхемы с инжекционным питанием (И2Л) представляют собой микросхемы на биполярных транзисторах, в которых электрическая энергия, необходимая для преобразования сигналов, вводится инжекцией неосновных неравновесных носителей заряда. Они основаны на использовании многоколлекторных транзисторов типа n-p-п в инверсном включении и транзисторов типа p-n-р ( 6.8, а, б). В инжекционном режиме

Очевидно, время нарастания тем меньше, чем меньше тбт и /Кна<:, а также чем больше Д/Б1 и р6т. В режиме насыщения в базе и коллекторной области накапливаются избыточные заряды неосновных носителей в течение времени /нак = (3.. .5)ти, где ти постоянная времени коэффициента передачи тока базы при инверсном включении. При этом в базе накапливается заряд д(ги) = тиД/Б1. После окончания входного насыщающего импульса тока базы А/Б1 длительностью 'и>'ф+'нак и подачи запирающего импульса ток коллектора начинает изменяться через некоторое время, необходимое для рассасывания избыточного заряда. Время рассасывания гр определяется как интервал между моментом подачи на базу насыщенного транзистора запирающего импульса и моментом, когда напряжение на коллекторе достигает уровня 0,ШП. Рассасывание неравновесных носителей производится в основном за счет поверхностной и объемной рекомбинаций. Ток базы при этом может значительно превышать свое значение в режиме отсечки.

где Qrp = IKTK — граничный заряд, соответствующий работе транзистора на границе области насыщения, ток iK при этом определяется параметрами выходной цепи (в случае активной нагрузки 'к = ^к. м = EJRK, т„ — постоянная времени, характеризующая среднее время жизни неосновных носителей в области насыщения: для симметричных транзисторов, имеющих одинаковые параметры при прямом и инверсном включении, т„ = тб; для диффузионных

Сумматор напряжений. На основе неинвертирующего и инвертирующего усилителей можно реализовать неинвертирующий и инвертирующий сумматоры напряжений. Для инвертирующего сумматора напря-

В обобщенном виде работу инвертирующего сумматора определяет выражение

Для неинвертирующего сумматора напряжений ( 10.83) с учетом (10.36) из уравнений, составленных но законам Кирхгофа, получим соотношение

Имеется несколько типов ЦАП. Здесь рассмотрим ЦАП с двоично-взвешенными сопротивлениями на основе инвертирующего сумматора напряжений (см. 10 82).

Сумматор напряжений. На основе неинвертирующего и инвертирующего усилителей можно реализовать неинвертирующий и инвертирующий сумматоры напряжений. Для инвертирующего сумматора напря-

В обобщенном виде работу инвертирующего сумматора определяет выражение

Для неинвертирующего сумматора напряжений ( 10.83) с учетом (10.36) из уравнений, составленных по законам Кирхгофа, получим соотношение

Имеется несколько типов ЦАП. Здесь рассмотрим ЦАП с двоично-взвешенными сопротивлениями на основе инвертирующего сумматора напряжений (см. 10 82).

Сумматор напряжений. На основе неинвертирующего и инвертирующего усилителей можно реализовать неинвертирующий и инвертирующий сумматоры напряжений. Для инвертирующего сумматора напря-

В обобщенном виде работу инвертирующего сумматора определяет выражение

Для не инвертирующего сумматора напряжений ( 10.83) с учетом (10.36) из уравнений, составленных по законам Кирхгофа, получим соотношение