вход Вход Регистрация



Для реализации логических операций применяют соответствующие логические элементы. Система элементов, позволяющая строить на их базе логические функции любой сложности, называется функционально полной системой или базисом. Базис образуют логические элементы ИЛИ, И, НЕ. Кроме того, на практике широко применяются логические элементы, реализующие простейшие функции двух переменных ИЛИ-НЕ, И-НЕ и некоторые другие. Эти функции также называют операторами, а запись более сложных функций в виде суперпозиции операторов логических элементов называется ее операторной формой.

Простейшими базовыми элементами импульсных и цифровых устройств являются диодные и транзисторные ключи. Если ключ считать идеальным, то параметры замкнутого ключа следующие: R=0; I=?; Uкл=0, а разомкнутого R=?, I = 0, Uкл=?.

Параметры реального ключа: Uкл = E, I = E/R, R = Ri.

 

;

 

Рисунок 1.1 – ВАХ идеального (а), реального (б), диодного (в) ключей

 

Учитывая, что U пороговое (отпирания) для кремниевых диодов составляет (0,4-0,6)В, германиевых (0,2-0,3)В, а падение напряжения ?Uпрямое = (0,6-0,8)В и (0,2-0,4)В (соответственно), поэтому для увеличения помехоустойчивости диодного ключа необходимо подавать смещение.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.2 – Диодный ключ

 

Для реализации логических функций многих переменных применяют несколько параллельно включенных диодных ключей.

Транзисторные ключи могут быть реализованы по схеме ОБ, ОК, ОЭ и ключ-звезда. Наибольше применение схема ОЭ.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.3 – Схема транзисторного ключа

 

Транзистор может находиться в режиме отсечки (; транзистор «превращается» в генератор тока причем ) и насыщения ( и транзистор «превращается» в эквипотенциальную точку, т.е. единым потенциалом всех электродов).

Под воздействием управляющего сигнала (Uвх) транзистор переключается не мгновенно, а временем определяемым параметрами переходного процесса, возникающие за счет элементов схемы (паразитных емкостей, емкостей переходов) и степени (коэффициента) насыщения транзистора:

tзад – перезарядом Свх от напряжения UБзап до Uпор;

t01 – процессом изменения концентрации носителей в базе и перезарядом барьерной емкости коллекторного перехода;

tрасс – временем рассасывания избыточных носителей в базе (пока ток базы не уменьшится до уровня границы Iб насыщения);

t10 – связан со скоростью уменьшения заряд в базе (инерционностью транзистора).

 

Примечания:

1. Широкое применение находят транзисторные ключи на МОП-структурах, которые мы рассмотрим в разделе 1.6.

2. Для сокращения параметров переходных процессов и увеличения быстродействия транзисторных ключей на биполярных транзисторах применяют форсирующие конденсаторы (резистор шунтируется параллельно включенным конденсатором Cф, рисунок 1.3) и ненасыщенные ключи. С этой целью применяют способ фиксации коллекторного напряжения на уровне Е фиксации, нелинейную (диодную) обратную связь коллектор–база.

 

© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру