Основные характеристики ТТЛ со сложным инвертором.

Логика – Л+.

Т1 выполняет функцию U.

Т₂ и Т₃ обеспечивают запас помехоустойчивости.

Диод D используется для запирания транзистора Т₄, когда на выходе “0”.

Т3, Т4 – пара антагонистов. Они увеличивают быстродействие, когда Т₃ закрыт и на выходе “1”. В этом случае выходное сопротивление определяется сопротивлением Т₄.

Достоинства:

• малое время задержки - t = 10 нс.
• высокая нагрузочная способность n > 30 ¸ 40
• большой запас помехоустойчивости

Недостатки:

· много компонентов

· есть сопротивление

· большая мощность

· большая площадь

Передаточная характеристика.

Как видно из графика – передаточная характеристика неидеальная. Неидеальная передаточная характеристика может привести к нелогичной работе всего устройства.

Для математической модели схемы МЭСЛ с минимальным количеством вершин сгенерировать интегральную структуру, используя: эпитаксиально-планарную технологию; технологию локальной эпитаксии; 3-d технологию.

Разновидности схем ТТЛ со сложным инвертором.

ТТЛ с диодом в базовой цепи Т4.

Перемещение диода из эмиттерной цепи Т4 в базовую повышает запас помехоустойчивости схемы вследствие увеличения напряжения логической единицы.

ТТЛ с ключом в базовой цепи выходного транзистора

К базе выходного транзистора Т3 подключен ключ – подсхема R5-T5-R3.

Ключ открывается вместе с транзисторами Т2 и Т3 тогда, когда напряжение на переходе база-эмиттер транзистора Т3 становится равным напряжению отпирания Uбэ3 (0,5-0,6В). И только тогда в транзисторе Т2 появится ток. Т.е. уровень единицы не будет изломан на участке А-2. В результате этого передаточная характеристика будет выпрямлена и станет практически идеальной.

ТТЛ с использованием пары Дарлингтона

Вместо транзистора Т4 (базовой схемы) и диода используются последовательно включенные n-p-n транзисторы Т4 и Т5, называемые парой Дарлингтона. Данная модификация используется в схемах, требующих большую нагрузочную способность ТТЛ.

ТТЛ с использованием медленного диода.

Так как диод включен параллельно переходу тр-ра Т2, на саму работу схемы это не влияет. Когда тр-р Т2 открывается, открывается медленный диод и они работают синхронно.

В тот момент времени, когда должен закрываться транзистор Т3, медленный диод еще открыт. В этот момент он работает как низкоомное сопротивление, и через него в управляющую схему заряд Q3 рассасывается быстрее.

ТТЛ с использованием двухэмиттерного транзистора Т2.

Синтезировать схему МЭСЛ без резисторов. Описать ее работу и различные варианты интегральных структур.

Инжекционный инвертор. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.

В инжекционных инверторах каждый логический транзистор питается от индивидуально источника тока в цепи его базы, а проблема равномерного распределения выходного сигнала между параллельно включенными нагрузками решается с помощью многоколлекторного транзистора, причем каждый коллектор в инжекционном инверторе рассматривается как независимый источник выходного сигнала.

Наличие нескольких коллекторов позволяет получать развязанные логические выходы для одной ключевой схемы, что значительно облегчает построение сложных логических схем.

Принципиальная схема инжекционного инвертора транзисторной схемотехники.

Синтез структур инжекционных инверторов.

1) x = n^Ground

Это инвертор с торцевым инжектором.

Нарисовать модель ФИЭ размерностью 7 с одним циклом и реализовать ее в трех технологиях (эпитаксиально-планарной, с локальной эпитаксией, 3-d).