Навигация
Расчет нагрузочной способности элемента ТТЛ
75453
знака
9
таблиц
4
изображения
2.7. Расчет нагрузочной способности элемента ТТЛ
Нагрузочная способность элемента определяется коэффициентом разветвления Краз, характеризующим количество аналогичных элементов, подключаемых к выходу данного элемента. На рис.2.6 (а) приведена схема для определения Краз . Принимаем , что у транзистора UБЭнас = 0,7 В ; U Кэнас = 0,3 В ; для ПМЭТ UБКМ =0,7 В ;
Cчитая все транзисторы идентичными, пренебрегаем объемным сопротивлением базы и коллектора. При включенном элементе на всех входах - напряжение U1вх , на выходе - напряжение U0вых .
Для тока базы МЭТ
IБМ=(Uип - Uбкм - UБЭнаст1 - UБЭнаст3) /R1; (1)
I1КМ= Iбнас т1 =I1БМ(1+Кобbi) (2)
где bi - инверсный коэффициент усиления по току для МЭТ
Iк1 = (Uип - UБКМ - UБЭнаст1-UБЭнаст3)/R2 ; (3)
IЭ1=Iк1+Iб1=(UМП -Uкэнаст1-UбэнасТ3)/R2+(Uип-
- UБКМ-UБЭнаст1-UБЭнаст3)/R1(1+Кобbi); (4)
IR3=UБЭнаст3/R3 ; (5)
IБнасТ3 =IЭ1-IR3=(Uип-UКЭнасТ1-UБЭнасТ3)/R2+(Uип - UБКМ-UБЭнасТ3)/ R1 (1+Кобbi)-
(UБЭнасТ3)/R3 (6)
Ток коллектора насыщенного транзистора
IкнасТ3=Iн=Краз I0вх=Краз[1+(КобN-1)bi]=
Краз[(Uип-UБЭМ-UКЭнасТ3)]/R1[1+(КобN-1)bi] , (7)
где IН1=IН2=...=I0вх=[1+(КобN-1)bi] (8)
Коэффициент разветвления по выходу определим из условия
IБнасТ3=КнасТ3 IкнасТ3/bmin . (9)
Подставив (6) и (7) в (9) получим
(10)
Оценим числовое значение Краз в нормальных условиях при следующих исходных данных:
Uuп
= 1 к Ом, R4
= 150 Ом; 
(для МЭТ);
Кнас
= 1,5;
;
(для транзисторов
Т1-Т3). После
подстановки
этих значений
в (10) получим Краз
= 38.
Существует другой упрощенный вариант определения Краз исходя из максимального допустимого тока коллектора транзистора Т3.
В этом случае можно записать
Краз = Ik max / I0вх (11)
Приняв Ik max = 30мА, из (8) находим входной ток I0вх = 1,35 мА. Тогда из (11) Краз, вычисленное по (10) и (11), значительно больше типовой величины Краз = 10, указываемой в ТУ на элементы ТТЛ, что обусловлено влиянием параметров быстродействия на величину Краз. Следует отметить что для выключенного элемента, поэтому рассматривать соответствующие аналитические выражения целесообразно.
2.8. Выходная характеристика
Выходная характеристика элемента ТТЛ- типа представляет собой зависимость выходного напряжения, т.е. Iвых = f (Uвых). Выходная характеристика снимается при отключенной нагрузке для двух состояний элемента рис.(2.8. в ) (элемент включен, элемент выключен).
Элемент включен. При этом состоянии транзистор Т3 открыт, на выходе элемента напряжения U 0вых на всех входах напряжение U1вх.
Элемент выключен. При этом состоянии транзистор Т3 закрыт, на выходе элемента напряжения U1вых и хотя бы одном входе - напряжение U0 вх . В процессе снятия выходной характеристики подключаем внешнее регулирование по напряжению источника питания UИП = U вых , на выход элемента в точку у рис (2.8.в ) . Между точками включаем миллиамперметр для измерения тока Iвых. За положительное напряжение выходного тока принимаем такое направление ,когда выходной ток входит в элемент. Изменяя напряжение Uвых и замеряя ток Iвых , построим выходную характеристику. На рис (2.8 е) приведена выходная характеристика элемента для двух его состояний включен ( на выходе "0" ), выключен ( на выходе "1" ). Выходную характеристику проанализируем .
Элемент будет включен , если транзистор Т3 открыт, а транзистор Т2 и диод Д закрыт. Из рис. (2.8.е ) видно, что выходная характеристика включенного элемента совпадает с выходной характеристикой (ВАХ) транзистора Т3. На характеристике можно выделить ряд участков, характерных для режима работы транзистора Т3;участок 1 соответствует насыщенному режиму работы транзистора участок один соответствует насыщенному режиму работы транзистора Т3 ( при дальнейшем увеличении Uвых ); участок 2- активному режиму работы транзистора Т3 (при дальнейшем увеличении Uвых ); участок 3- инверсному активному режиму работы транзистора Т3 (при уменьшении напряжения, когда Uвых принимает отрицательные значения) :
Элемент будет выключен, если транзистор Т3 закрыт, а транзистор Т2 и диод Д открыты . На рис. (2.8.е ) можно выделить на характеристике ряд участков , характерных для различных режимов работы транзистора Т2; участок 4 соответствует режиму отсечки транзистора Т2 ( напряжение Uвых> U1 вых); участок 5 - активному режиму работы Т2 ( Uвых< U1вых ) участок 6 - режиму насыщения транзистора Т2 ( Uвых 3,6 В транзистор Т2 находится в режиме отсечки и Iвых = 0 ( т.е. Iвых практически равен тока утечки закрытых транзисторов Т2 и Т3 ). На участке отрицательных значений напряжений Uвых ( участок 3 ,рис 3.5..е ) вид выходной характеристики определяется шунтирующим действием паразитного диода коллектор - подложка транзистора Т3.
Похожие работы
... Студент группы 220352 Чернышёв Д. А. Справка— отчет о патентном и научно- техническом исследовании Тема выпускной квалификационной работы: телевизионный приёмник с цифровой обработкой сигналов. Начало поиска 2. 02. 99. Окончание поиска 25.03.99 Предмет поиска Страна, Индекс (МКИ, НКИ) № ...
... использованных микросхем К555ТМ2 и К555ЛА3 приведены выше. Генераторное оборудование ________________________________________________________________ 1) Тактовый генератор Тактовый генератор является одним из основных элементов цифрового таймера. От точности установки частоты этого генератора зависит точность интервала выдержки. В цифровых таймерах применяют, как правило, ...
... высокую точность и временную стабильность испытательного сигнала. Элементную базу таких ГИС составляют цифровые микросхемы. 1 Постановка задачи Спроектировать генератор испытательных сигналов. Устройство должно обеспечивать: 1. Формирование белого и черного полей. 2. Формирование шести или двенадцати вертикальных полос с градацией яркости. 3. ...
... устройства Составные части проектируемого устройства изображаются упрощенно в виде прямоугольников произвольной формы (Рисунок 2 – Структурная схема МПС), т. е. с применением условно-графических обозначений. Непосредственно рассматривая проектируемую мной МПС на базе I8080 в её составе можно следующие наиболее важных блоки: Генератор тактовых импульсов (ГТИ) – предназначен для создания ...
0 комментариев