Реферат: Дослідження логічних елементів емітерно-зв’язаної логіки

(9)

Це значення U_бэ.сд відповідає середньому значенню струму емітера транзистора в схемі повторювача, який визначається зі співвідношення

(10)

де

Тому що та визначаються через U_бэ.сд , то при первісних розрахунках зручно замість формули (9) скористатися співвідношенням ,

(11)

заснованим на рівності U_оп =0,5(+ ), до виконання якого звичайно прагнуть, щоб забезпечити симетрію елемента по граничних напругах.

Коли транзистор Т перестає проводити, струм І₀ цілком відбирається провідними вхідними транзисторами. Після цього зі збільшенням вхідної напруги спостерігається зменшення напруги на інвертуючому виході U_{в ых1} Тому що після повного переключення струму І₀ провідні вхідні транзистори працюють із глибоким негативним зворотним зв'язком по струму, що протікає через резистор R, то зменшення U_{в ых1} незначне. При напрузі U_{в х.нас} транзистори насичуються, їхній базовий струм відгалужується в колекторний ланцюг, зменшуючи перепад напруги на R_K1 , тому U_{в ых1} зростає (рис. 13). Насичення вхідних транзисторів порушує нормальний режим роботи ІМС, тому шляхом відповідного підбора параметрів схеми і напруг джерел живлення такий режим роботи вимикається.

Як видно з графіків на рис. 13, перемикальні характеристики U_{в ых1} і U_{в ых2} перетинаються в точці 3, координати якої можна визначити з рівняння U_{в ых1} = U_{в ых2} На підставі цього рівняння можна показати, що перемикальні характеристики перетинаються при вхідній напрузі:

При цьому

тобто в точці перетину

(12)

Якщо опорна напруга обрана рівним середньому значенню , тобто

(13)

те робочі точки 1 і 2 розташовуються симетрично щодо середньої точки 3 для l_пр = 1 (рис. 13).

Тому що в мікросхемі ЕЗЛ транзистори працюють в активній області у всьому робочому діапазоні зміни вхідної напруги, те перешкодостійкість обмежується напругою, при якій коефіцієнт підсилення логічного елемента по відповідним виходах зростає до 1. На підставі (8) можна показати, що коефіцієнт підсилення по інвертуючому виходу стає рівним мінус одиниці при вхідній напрузі

(14)

а по неинвертирующему виході-одиниці 1), коли вхідна напруга досягає

(15)

Коефіцієент К визначається виразом

(16)

Перешкодостійкість ІМС, яка визначається як різниця вхідних напруг у робочих струмах і при одиничному коефіцієнті підсилення, розраховується за формулами

які виходять на підставі формул, виведених вище. Помітимо, що при l_пр =1 перешкодостійкість для логічної 1 і логічного 0 по входу виявляється однаковою. Зі збільшенням числа провідних транзисторів l_пр симетрія ІМС по перешкодостійкості порушується; перешкодостійкість для логічної 1 стає більше перешкодостійкою для логічного 0.

При визначенні навантажувальної здатності і коефіцієнта об'єднання по входу в ИМС на перемикачах струму припустимі значення перешкодостійкості не є визначальними, як це має місце для інших типів логічних елементів. Для розглянутої групи ИМС зазначені параметри визначаються припустимим збільшенням тривалості перехідних процесів, тому що ІМС на перемикачах струму є швидкодіючими і саме цей параметр для них є визначальним.

Підвищення швидкодії елемента ЕЗЛ досягається шляхом помітного збільшення споживаної потужності. Середнє значення цієї потужності можна розрахувати по формулі

(17)