джерела живлення, напруга на базі і колекторі МЕТ буде низьким, що відповідає подачі на вхід інвертора (транзистори VT2 ... VT4) низького логічного рівня.
Якщо на всі входи (x1 ... x4) подати високий логічний рівень (тобто напруга, близьке до напруги джерела живлення), всі переходи емітер-база МЕТ закриються, і струм від джерела живлення через резистор R1 і перехід база-колектор VT1 потече до входу складного інвертора (на транзисторах VT2 ... VT4). Це відповідає подачі на вхід інвертора високого логічного рівня.
Інвертор реалізований на складеному транзисторі VT2, VT4 (за схемою Дарлінгтона). Колекторній навантаженням інвертора є резистор R2. Для зменшення часу перезарядження паразитних конденсаторів навантаження (Сп) через резистор R2 при закривання складеного транзистора VT2 і VT4 - введено додатковий емітерний повторювач VT3. Крім позитивного ефекту (збільшення приблизно в h21 раз струму перезарядки паразитних конденсаторів) введення емітерного повторювача породило ряд проблем.
При відкритому транзисторі VT3 повинні бути закриті транзистори VT2 і VT4 (або навпаки, тобто один з транзисторів VT3 або VT4 повинен бути закритий). Однак час відкривання транзистора VT3 значно менше часу закривання VT2, VT4 (з урахуванням часу розсмоктування носіїв у базі). Тому при відкриванні емітерного повторювача VT3 транзистор VT4 знаходиться ще в стадії розсмоктування. Через два відкритих транзистора VT3 і VT4 закорачивается джерело живлення і тече дуже великий наскрізний струм. Для обмеження цього струму введений додатковий резистор R4. Номінал цього резистора приблизно в h21 разів менше номінал резистора R2 можна тому, що він обмежує струм перезаряду паразитних конденсаторів Сн при закриванні VT2 і VT4 (зменшуючи позитивний ефект від введення емітерного повторювача VT3).
Додатково введений також діод VD (рис. 2.12) для надійного запирання емітерного повторювача VT3 при відкриванні транзисторів VT2 і VT4. У транзисторів VT2, VT4, що знаходяться в режимі насичення, напруга Uбе »0,7 В, а напруга Uке» 0,2 В. При цьому напруга на базі VT3 (щодо загального проводу) одно: Uбеvt4 + Uкеvt2=0.9В. А напруга емітера VT3 (щодо загального проводу при відсутності діода VD) одно: Uке=0,2 В. З цього випливає, що (за відсутності діода) напруга між емітером і базою VT3 не може бути менше 0,7 В, т.е. транзистор VT3 неможливо закрити. При введенні додаткового діода VD це напруга (0,7 В) розділяється між переходом емітер-база VT3 і діодом. Як випливає з рис. 2.2 при напрузі 0,35 В перехід емітер-база і кремнієвий діод знаходяться в предпороговом (неструмопровідними) стані.
При закриванні транзисторів VT2 і VT4 відкривається емітерний повторювач VT3. Але напруга на виході логічного елемента буде менше напруги джерела живлення (Ек=5 Вольт) на величину падіння напруги на переході емітер-база VT3 і на діоді VD. Тому високому (одиничного) логічному рівню на виході інвертора відповідає напруга:
вих=Ек - (Iб * R2) - (2 * 0,7) »3,5 В. (2.10)
. 3.3 Статичні параметри базового елементу ТТЛ
До основних статичним параметрами відносяться:
напруга логічної одиниці U1;
напруга логічного нуля U0;
порогове напруга елемента Uпор (вхідна напруга, малі зміни якого призводять до переходу вихідної напруги з одного логічного стану в інший);
коефіцієнт посилення по напрузі в режимі аналогового підсилювача Ku;
вхідний струм логічної одиниці I1вх;
вхідний струм логічного нуля I0вх;
вихідний струм логічної одиниці I1вих;
вихідний струм логічного нуля I0вих;
потужність споживання в стані логічного нуля на виході Р0;
потужність споживання в стані логічної одиниці на виході Р1;
середня потужність споживання
РСР=(Р0 + Р1)/2;
коефіцієнт розгалуження по виходу (навантажувальна здатність) Краз;
Основні статичні параметри можна визначити при аналізі вхідний і передавальної характеристик базового ТТЛ елемента. Деякі статичні параметри задаються в ТУ заводом-виробником.
інформаційний сигнал ентропія обчислювальний
Рис. 2.14 - Вхідна характеристика елементу ТТЛ серії К155
При нульовій напрузі на вході елемента ТТЛ (точка А на рис. 2.14) протікає вхідний струм від джерела живлення Ек через резистор R1 і перехід база-емітер МЕТ (див. рис. 2.12):
. (2.11)
Напруга на базі МЕТ одно 0,7 В. Ця напруга докладено до переходу база-колектор МЕТ і до двох перехода...
