Коллектору транзистора

Тактовые импульсы с частотой задающего генератора воздействуют на бинарный делитель (триггеры Тг1 и Тг2). В зависимости от состояния триггеров делителя отрицательное напряжение с коллекторов транзисторов триггера действует либо на прямых, либо на инверсных (на схеме обозначен кружочком) выходах триггера. Обозначим состояние триггера, когда на прямом выходе действует отрицательное напряжение, и на инверсном выходе — нулевое напряжение, через 1. Противоположное состояние обозначим через 0.

это требование выполнено полностью, то больше ничего и не требуется для получения идеального ДУ. Действительно, при UBXl = Um2 = О достигается полный баланс моста, т. е. потенциалы коллекторов транзисторов одинаковы, следовательно, напряжение на нагрузке равно нулю. При одинаковом дрейфе нуля в обоих каскадах ОЭ (плечах ДУ) потенциалы коллекторов будут изменяться всегда одинаково, поэтому на выходе ДУ дрейф нуля будет отсутствовать. За счет симметрии плеч ДУ обеспечивается высокая стабильность при изменении напряжения питания, температуры, радиационного воздействия и т. д.

Как видно из 11.1, цепи коллекторов транзисторов питаются от источника э. д. с. — 12 в, базовые цепи закрыты напряжением +6 в, подаваемым через резисторы 4,7 к. Каждый инвертор имеет три входа, один из которых, например вход 8 а левого транзистора МП42, является непосредственным, а входы 0 а и 9с того же транзистора включаются через резисторы 1,5 к, т. е. являются рези-сторными.

Упрощенная схема двухвходового элемента И-НЕ типа И2 Л, к выходу которого подключен вход следующего элемента, показана на 97, а. Выходом этого элемента является точка А (соединение коллекторов транзисторов VT1 и VT2). Когда на входы XI \лХ2 подан низкий уровень — логический 0, токи, вырабатываемые генераторами тока G7 и G2 в цепях баз транзисторов VT1 и VT2, поступают к источникам напряжения низкого уровня и эти транзисторы закрыты, а на выходе элемента (коллекторы транзисторов VT1, VT2) появляется высокий уровень — логическая 1. Если хотя бы на одном из входов уровень напряжения высокий — логическая 1, открывается соответствующий транзистор и уровень напряжения на выходе становится низким — логический 0.

Электрическая схема двухвходового элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ типа ЭСЛ показана на 98, б. Входами этого элемента являются выводы базы двух параллельно включенных транзисторов VT1 и VT2. Резистор R3 выполняет роль генератора тока. Источник опорного напряжения Uon построен на транзисторе VT6, диодах VD1 и VD2 и резисторах R6, R7 и R8. Схема имеет два выхода: инвертирующий (ИЛИ-НЕ) и неинвертирующий (ИЛИ). Выходные уровни снимаются с двух эмиттерных повторителей на транзисторах VT4 и VT5, снижающих выходное сопротивление логического элемента и сдвигающих (понижающих) напряжения, снимаемые с выводов коллекторов транзисторов VT2 и VT3, на значение падения напряжения на эмиттером переходе.

а — принципиальная схема; б — топология; 1 — область подключения напряжения питания; 2 — область разделительной диффузии Р+-типа (шина заземления); 3 — изолированная область n-типа с контактной площадкой (КП); 4 — #-облэ-сти коллекторов транзисторов Т\, Т?; 5 — диод (Д)

На 134, б приведена принципиальная схема двухтактного транзисторного инвертора, состоящего из задающего генератора (/о = 5-г-Ю кГц), выполненного в виде автоколебательного мультивибратора на трех инвертирующих усилительных каскадах (в качестве которых используются три двухвходовых элемента И-НЕ с параллельно соединенными входами), D-триггера и усилителя мощности. Триггер необходим для получения двух прямоугольных противофазных напряжений (выходы Q и Q), которые поочередно отпирают транзисторы VT1 ... VT4 усилителя мощности. Каждое плечо двухтактного усилителя мощности собрано на двух транзисторах VT1, VT2 и VT3, VT4. Транзисторы VT1 и VT3 — маломощные, работают в режиме эмиттерных повторителей и являются усилителями тока, необходимыми для управления мощными выходными транзисторами VT2, VT4. Транзисторы работают в режиме переключения. При этом, когда на выходе триггера напряжение логического 0, то при Ец = +5 В действует напряжение +(0,3—0,4 В) и для запирания выходных транзисторов используется напряжение смещения, получаемое за счет падения напряжения (0,5—0,6 В) на включенном в прямом направлении диоде VD5. В цепь коллекторов транзисторов VT2, VT4 включен трансформатор Т с ферритовым сердечником, к выходным обмоткам /, 2, 3 которого подключаются выпрямители.

коэффициент усиления (требуется дополнительный каскад усиления) и высокий потенциал коллекторов транзисторов Т\, Тч в отсутствие сигналов на входах (требуется снижение уровней напряжения).

ется сигнал, принимающий симметричные значения относительно потенциала «земля». Схема ТЛЭС имеет два выхода с коллекторов транзисторов TI (инвертор) и Т? (повторитель), сигналы на которых имеют парафазкый характер, так как в зависимости от полярности входного напряжения открытым оказывается только один транзистор. Транзистор TI открывается при поступлении на его базу сигнала -\-U\, а транзистор Г2 открывается в том случае, если на базу транзистора TI поступил сигнал —t/o,

Разновидности ждущих мультивибраторов на биополярных транзисторах. Приведенная на 6.61 схема ждущего мультивибратора с одной емкостной и одной резистивной коллекторно-базовыми связями обладает рядом недостатков. К числу таких недостатков относятся: значительноэ время восстановления; большая длительность среза импульса напряжения на коллекторе TI, неодинаковые длительности выходных импульсов, снимаемых с коллекторов транзисторов TI и Г2; использование двух разнополярных источников напряжения питания. Для устранения этих недостатков создан ряд модификаций схемы ждущего мультивибратора. Рассмотрим некоторые из них.

Пунктиром на 8.23 выделен разрядный каскад — транзисторный эквивалент ОПТ, который отличается от приведенного на 7.34 обратной полярностью транзисторов и напряжения питания, а также наличием дополнительных элементов: резисторов гг и г2, ограничивающих токи коллекторов транзисторов TI и Тг во включенном состоянии разрядного каскада; диода Д-i, обеспечивающего защиту эмиттерного перехода транзистора Tz от пробоя при значительном запирающем напряжении; резистора К3, соединяющего базу и эмиттер транзистора Т2 и обеспечивающего его запертое состояние после выключения разрядного каскада. Транзистор Т3 выполняет функцию генератора зарядного тока. р

Отметим, что нагрузка в рассматриваемом генераторе может подключаться к коллектору транзистора. Для уменьшения ее влияния на режим работы кварцевого генератора иногда используется дополнительный согласующий каскад.

Недостатком рассмотренных выше схем ключей (например, 5.1) является незаземленность нагрузки по постоянному току. Поэтому один вывод нагрузки Ru обычно подключают к коллектору транзистора, а другой — заземляют ( 5.7). В этом случае напряжение UK3 является выходным напряжением схемы, которое при запирании транзистора устанавливается равным

Простейший вариант базового логического элемента ТТЛ приведен на 1.29. Схема состоит из элементов входной логики —• многоэмиттерного транзистора (МЭТ) с резистором R! в базовой цепи и инвертора, построенного на транзисторе 7\ и резисторе #2. Входы логического элемента подключены к эмиттерам МЭТ, который выполняет логическую функцию И. Выход базового логического элемента подключен к коллектору транзистора 7\. На выходе элемента ТТЛ реализуется логическая функция И — НЕ. На 1.30 показана передаточная характеристика элемента ТТЛ, на одном из входов которого создается напряжение Ult а на другом напряжение изменяется. Когда на входе имеет место напряжение ?/вх » ?/0, соответствующий эмиттерный /7-л-переход МЭТ открыт, а на его базе создается напряжение (7б1, приблизительно равное падению напряжения на открытом р-л-переходе. При этом МЭТ работает в режиме насыщения и на его коллекторе, а следовательно, на базе транзистора 7\ ^бг =•= ^вх + икэ нас < U61, где UBX ^ U0; ?/кэ нас — напряжение коллектор — эмиттер МЭТ в режиме насыщения.

На 4.12, а показана схема с отрицательной обратной связью по постоянному напряжению (схема с коллекторной температурной стабилизацией). Ее отличие от схемы 4.10, а состоит в том, что резистор R6 подключен к коллектору транзистора с напряжением ?/кэ = UOK, а не к источнику питания ?„. Поэтому уравнение (4.19) для определения со-

Разработка эскиза топологии ИМС, вычерчиваемого от руки в произвольном масштабе, но с сохранением приблизительного соотношения габаритных размеров элементов, может быть начата только после расчета геометрических размеров активных и пассивных элементов. При разработке эскиза топологии сначала определяют количество изолированных областей (карманов), которые при изоляции обратно смещенным р-/г-переходом получают путем проведения процесса изолирующей диффузии примесных атомов одного из элементов третьей группы, например бора. Для рассматриваемого случая каждая изолированная область представляет собой область с электропроводностью п-типа, которая соответствует коллектору транзистора. Во многих случаях такие области содержат также скрытые высоколегированные слои с электропроводностью n-типа, введение которых в транзисторную структуру позволяет существенно улучшить их характеристики, что особенно существенно при работе транзистора в быстродействующих ключевых схемах. Из анализа принципиальной электрической схемы определяют количество коллекторов, имеющих различные потенциалы. Этим главным образом и определяется число необходимых изолированных областей.

Усилитель воспроизведения (УВ) содержит линейный усилитель, выполненный по балансной системе на транзисторах Tl, T2. Выход балансного усилителя подсоединен к амплитудному дискриминатору на транзисторах ТЗ, Т4. Транзистор Т4 амплитудного дискриминатора входит также в состав схемы триггера (транзисторы Т4, Т5), который используется совместно с ключом Т9 для формирования длительности выходного импульса. К выходу триггера подключен транзисторный ключ Т6 Коллекторная цепь ключа Т6 является выходной цепью УВ. Она содержит резистор R5, ограничивающий амплитуду выходного импульса тока, и далее — несколько параллельных ветвей. Каждая ветвь через диод подключается к коллектору транзистора соответствующего коммутирующего ключа. На 4-10 полностью показана только одна ветвь выходной цепи, которая содержит обмотку записи формирователя Ф31 и диод Д4. Транзистор Т10 входит в состав коммутирующего ключа. Ключ является общим для всех разрядов. С помощью коммутирующих ключей, аналогичных Т10, и диодов осуществляется коммутация выходных импульсов тока УВ в различные нагрузки. Нагрузкой УВ везде служат обмотки магнитных сердечников, входящих в состав формирователей записи, регистров и других функциональных устройств, Более подробно связи УВ с функ-

На 2.4 представлены временные диаграммы напряжений и токов в каскаде с ОЭ. При ивх = 0 в режиме покоя через транзистор протекают постоянные токи ^Б.П. /к,т ^э,п и к базе и коллектору транзистора приложены

На 2.8, а приведена схема замещения каскада сОЭ по 2.3. К коллектору транзистора подключены парал-

По сравнению с запуском по коллектору транзистора цепи запуска

Ждущий мультивибратор с корректирующей диодно-резистивной цепью ( 6.68). К коллектору транзистора 7\ подключены две цепи: резистор /?4 и цепь из последовательно соединенных диода Д и резистора /?2> влюченная параллельно резистору Я4. Времязадающий конденсатор Ct подключен к коллектору TI через диод Д. Исходное состояние схемы соответствует состоянию мультивибратора, выполненного по схеме 6.61. После запуска транзистор 7\ насыщается, транзистор Г2 запирается. При насыщении 7\ анод диода Д через малое сопротивление участка коллектор-эмиттер транзистора 7\ оказывается связанным с корпусом устройства. Катод диода через резистор R2 связан с отрицательной клеммой источника питания ?. Диод Д отпирается. Падение напряжения на открытом диоде мало. Можно считать, что левая (согласно рис, 6.68) обкладка конденсатора С1 связана с корпусом через два короткозам-кнутых участка: участок анод-катод открытого диода Д и участок коллектор -эмиттер насыщенного транзистора Т1. Напряжение на правой обкладке конденсатора С( поддерживает транзистор Г2 в запертом состоянии. Конденсатор С1 на этапе формирования импульса перезаряжается через резистор R^2 практически так же, как и в рассмотренной ранее схеме ждущего мультивибратора. Существенное отличие в работе мультивибратора по схеме 6.68 имеет место на этапе восстановления напряжения.

Длительность фронта выходного импульса равна времени зарядки конденсатора, подключенного к коллектору транзистора, через RK: