Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


—хемы ““Ћ с повышенным быстродействием




¬ большинстве случаев задержка включени€ схем ““Ћ существенно превышает задержку включени€: . ѕоэтому в разработанных схемах особое внимание уделено снижению схемным путем величины , однако это достигалось значительным усложнением схемы.

Ѕолее эффективным €вл€етс€ использование в ““Ћ- схемах диодов и транзисторов Ўоттки. ѕовышение быстродействи€ при этом достигаетс€ в результате того, что диод Ўоттки, представл€ющий собой высококачественный переход металл-полупроводник, не обладает свойствами инжекции и накоплени€ не основных носителей, присущим обычным p-n переходам.

≈сли диод Ўоттки шунтирует коллекторный переход транзистора, то такой транзистор называют транзистором Ўоттки:

ћодель ”словное обозначение

“ранзистора Ўоттки

“опологический транзистор Ўоттки реализуетс€ как обычна€ интегральна€ n-p-n структура, в которой контакт к базе удлинен до области коллектора. Ќа границе металла (m) с полупроводником (n)- областью коллектора образуетс€ барьер Ўоттки, благодар€ чему контакт m- n работает как диод. ѕри этом площадь транзистора Ўоттки оказываетс€ на много больше площади, занимаемой обычным бипол€рным транзистором.

¬ транзисторе Ўоттки снижена степень насыщени€ за счет шунтировани€ его коллекторного перехода диодом Ўоттки, имеющим примерно в два раза меньше напр€жение включени€, чем обычный p-n переход.

—хема элемента ““ЋЎ показана на рис.

“.к. напр€жение на коллекторном переходе насыщенного транзистора Ўоттки Uбк=UƒЎ меньше, чем напр€жение запирани€ коллекторного перехода, то зар€д, инжектируемый коллекторным переходом, весьма мал. ћожно считать, что в насыщенном транзисторе Ўоттки избыточный зар€д не накапливаетс€, поэтому при его переключении отсутствует стади€ рассасывани€ избыточного зар€да.

ѕрименение транзисторов Ўоттки позвол€ет повысить быстродействие элементов и одновременно улучшить их работу переключени€.

ћногоэмиттерный транзистор также €вл€етс€ транзистором Ўоттки.

ќсобенность транзисторов Ўоттки, св€занна€ с отсутствием у них режима насыщени€ Ц повышенное напр€жение на открытом транзисторе Ц около 0,3 ¬.

¬ элементах ““ЋЎ насыщение транзисторов устранено и быстродействие высокое. ѕо этому показателю элементы ““ЋЎ занимают среди элементов, реализованных на основе кремни€, второе место (после элементов Ё—Ћ).

ќсобенности применени€ элементов ““Ћ (““ЋЎ)

ѕри проектировании и конструировании устройств на элементах ““Ћ возникают вопросы:

- о режиме неиспользуемых входов

- о снижении вли€ни€ сквозных токов на работу устройства

- об услови€х передачи сигнала.

≈сли используютс€ не все входы элемента »-Ќ≈ и часто остаетс€ Ђлишнийї, то с точки зрени€ логики правильными будут все три возможных варианта:

- подача на неиспользуемые входы единичных сигналов

- подключение неиспользуемых входов к используемым (в любом сочетании)

- оставление неиспользуемых входов свободными (разомкнутыми).

 аждый из этих способов сохран€ет правильность выполнени€ дл€ используемых входов операции »-Ќ≈. ќднако, с точки зрени€ электрических режимов, услови€ работы элемента различны.

–екомендуетс€ неиспользуемые входы подключать к единичным сигналам. Ќаиболее удобно подключать неиспользуемые входы к источнику питани€ (+5¬).

Ќапр€жение питани€ приблизительно на 1,5¬ больше напр€жени€ U1, поэтому неиспользуемые эмиттеры подключают к напр€жению питани€ через защитный резистор с сопротивлением 1 кќм. „ерез один резистор можно подключать до 20 входов.

ƒл€ элементов ““Ћ и ““ЋЎ со сложным инвертором специфичен сквозной ток от шины питани€ на общую точку при переключении выхода из нулевого состо€ни€ в единичное. ѕроисхождение сквозного тока объ€сн€етс€ следующим: в статическом режиме одновременное отпирание транзисторов VT3 и VT4 выходного каскада исключено:

¬ переходном процессе из-за задержки запирани€ насыщенного транзистора VT4 возникает временна€ проводимость обоих выходных транзисторов, и от источника питани€ на общую точку замыкаетс€ кратковременный импульс тока, ограничиваемый лишь сопротивлени€ми выходной цепи (главным образом сопротивлением диода и резистором R4)

»мпульс сквозного тока создает помехи на шинах питани€ (на сопротивлении и индуктивности шин выдел€етс€ импульсное напр€жение), которые могут нарушить правильную работу других элементов, питаемых от данных шин.

ѕоэтому при монтаже »ћ— на печатных платах необходимо предусмотреть фильтрацию напр€жени€ питани€. ¬близи разъема и по площади печатной платы подключаютс€ разв€зывающиес€ конденсаторы.

¬близи разъема ставитс€ конденсатор емкостью не менее 0,1 мк‘ на каждую »ћ—, а на каждые 5Е10 »ћ— на площади печатной платы став€тс€ конденсаторы, емкость которых определ€етс€ из рассчета не менее 0,002мк‘ на каждую »ћ— (на практике Ц непосредственно на каждую »ћ— 5Е10 н‘ непосредственно вблизи нее).

Ёлектрические линии св€зи должны обеспечивать передачу сигналов с малыми искажени€ми. ¬ пределах печатной платы эти линии выполн€ютс€ как дорожки печатного монтажа при ограничении на длину параллельных проводников, расположенных на одной стороне или в одном слое печатной платы. ѕо мере удлинени€ св€зей их выполн€ют либо одиночным проводом, либо витыми парами проводов, при длинах более 3м св€зи осуществл€ют с помощью коаксиального кабел€ (волновое сопротивление 50Е1000 ќм) с применением согласующих сопротивлений, включаемых последовательно и параллельно.

¬ыпускаемые серии »ћ— ““Ћ (““ЋЎ) можно условно разделить на три группы:

- быстродействующие (задержка распространени€ не более 5нс при потребл€емой мощности м¬т)

- среднего быстродействи€ (задержка переключени€ нс при потребл€емой мощности м¬т)

- маломощные (потребл€ема€ мощность м¬т, задержка переключени€ более 25 нс)

ќсновной дл€ всех серий €вл€етс€ схема »-Ќ≈. Ќаиболее широко используетс€ в сери€х маломлщных »ћ— схема базового элемента (1) либо ее модификаци€ с диодом в базовой цепи транзистора VT3.

¬ сери€х среднего быстродействи€ используетс€ схема элемента с улучшенной передаточной характеристикой:

ƒл€ улучшени€ передаточной характиристики в схему , который предназначен дл€ смещени€ уровн€ напр€жени€ на базе VT4. ѕоследний откроетс€ лишь после того, как откроетс€ транзистор . ѕоэтому напр€жение на выходе схемы не будет измен€тьс€, пока не выполнитс€ равенство:

ѕри дальнейшем увеличениии напр€жени€ транзисторы VT2, , VT4, переход€т в режим начсыщени€, а Uвых резко уменьшаетс€.

–ассмотренна€ схема обеспечивает существенный выигрыш в помехоустойчивости.

—опртивление R3 не вли€ет на помехоустойчивость, поэтому можно умеьшить величину R3, уменьша€ тем самым врем€ рассасывани€ избыточного зар€да в выходном транзисторе и снижа€, таким образом, врем€ задержки выключени€ VT4/

¬ сери€х быстродействующих схем используетс€ схема элемента с мощным выходом (повышенной нагрузочной способностью) (2)

¬ сверхбыстродействующих схемах () »ћ— Ц модификаци€ схемы с мощным выходом, котора€ заключаетс€ в применении транзисторов Ўоттки и схемы VT2 | - R3 | (рассмотрена выше Ц(3)).

ƒл€ всех элементов ““Ћ (““ЋЎ) напр€жени€ питани€ равны +5¬; уровни сигналов логического нул€ и (дл€ ““ЋЎ и ).

““Ћ-схемы обеспечивают высокое значение помехоустойчивости (не менее 0,3¬ в рабочем диапазоне условий) коэффициент объединени€ по входам ; коэффициент разветвлени€ на выходе (число допустимых нагрузок при нагрузочных емкост€х п‘).

ѕараметры ““Ћ и ““ЋЎ обеспечили им широкое применение в »ћ— различных уровней интеграции. Ќовые разработки выполн€ютс€ главным образом в схемотехнике ““ЋЎ.

Ќашей промышленностью выпускаютс€ различные серии ““Ћ (““ЋЎ) »ћ—: 130; 131; 133; 134; 136; 155; 158; 1531; 1533 и др.

Ќе говорим о серии 230!

—ерии описаны:

Ўило ¬. Ћ. ѕопул€рные цифровые микросхемы (1988).

»нтегральные микросхемы Ц справочник под редакцией “арабрина Ѕ.¬.

јналоговые и цифровые интегральные микросхемы под ред. якубовского —. ¬. и др.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-02-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2657 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћучша€ месть Ц огромный успех. © ‘рэнк —инатра
==> читать все изречени€...

1190 - | 1153 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.013 с.