Oddiy elementli ttm. Murakkab invertorli va shottki baryerli ttm

ODDIY ELEMENTLI TTM. MURAKKAB INVERTORLI VA SHOTTKI BARYERLI TTM.
Reja:
Oddiy elementli TTM.
Murakkab invertorli va shottki baryerli TTM.
Tranzistor – tranzistorli mantiq (TTM) haqida tushuncha. Tranzistor – tranzistorli mantiq (TTM) elementlar keng tarqalgan va ko‘p ishlab chiqariladigan RIS hisoblanadi. Sodda invertorli TTM ME sxemasi. Sodda invertorli TTM sxemasi 10.1 – rasmda keltirilgan. Element ikkita mantiqiy kirishga ega bo‘lib, u ko‘p emitterli tranzistor (KET) asosida hosil qilingan tok qayta ulagichi va VT1 tranzistorli elektron kalit (invertor)dan tuzilgan. KET TTM turdagi MElarning o‘ziga xos komponentasi hisoblanadi. U umumiy baza va umumiy kollektorga ega bo‘lgan tranzistorli tuzilmadir. Standart sxemalarda kirishlar (emitterlar) soni KBIRL ≤ 8. TTM elementlar tarkibidagi KET invers rejimda yoki to‘yinish rejimda ishlashi mumkin. KET tuzilmasi va yasalish texnologiyasi shundayki, tok bo‘yicha kuchaytirishning invers koeffitsiyenti И juda kichik bo‘lib, 0,01÷0,05 oralig‘ida yotadi.
10.1 – rasm. Sodda invertorli TTM ME sxemasi.
BT asosidagi TTM va boshqa turdagi MElar ishlash mexanizmini ko‘rib chiqishdan avval, tahlil uchun zarur bo‘lgan elementar nisbatlarga to‘xtalib o‘tamiz. MElarda tranzistorlar kalit rejimida ishlashini inobatga olgan holda, tahlilda ochiq yoki berk p-n o‘tish tushunchasi qo‘llaniladi. Eslatib o‘tamiz, agar o‘tishning to‘g‘ri toki I = 10-3 ÷10-4 A oralig‘ida yotsa, bu diapazon normal tok rejimi deb ataladi. Toklarning bu oralig‘ida kremniyli o‘tishda kuchlanish U atigi 0,70÷0,63 Vga o‘zgaradi. Tokning boshqa I=10-5÷10-6A diapazonida (bu diapazon mikrorejim deb ataladi) kuchlanishning qiymatlari mos ravishda 0,57÷0,52 V oraliqda yotadi. Shunday qilib, tok diapazonlariga ko‘ra to‘g‘ri kulchanishlar biroz farqlanishi mumkin, lekin ularni doimiy deb hisoblash va to‘g‘ri o‘tish parametrlari deb qarash mumkin. Uning uchun maxsus U* belgilash kiritiladi. Xona temperaturasida normal rejimda U*=0,7 V, mikrorejimda esa U*=0,5 V. Agar to‘g‘ri kuchlanish U* kuchlanishdan atigi 0,1 V ga kichik bo‘lsa, o‘tish deyarli berk hisoblanadi, chunki bu kuchlanishda toklar nominaldan o‘nlab marta kichik bo‘ladi. Yuqori tezkorlikka erishish uchun TTM tranzistorlari normal tok rejimida ishlaydilar. Shuning uchun sxemaning statik rejimini tahlil qilishda quyidagi soddalashtirishlar qabul qilingan, agar: - p-n o‘tish orqali to‘g‘ri tok oqib o‘tayotgan bo‘lsa, u holda o‘tish ochiq va undagi kuchlanish U*=0,7 V; - p-n o‘tish kuchlanishi teskari, yoki U* dan kichik bo‘lsa, u holda o‘tish berk va oqib o‘tayotgan tok nolga teng; - tranzistor to‘yinish rejimida bo‘lsa, u holda kollektor – emitter oralig‘idagi kuchlanish U* KE.TO‘Y=0,3 ÷ 0,4 V. TTM elementning ish mexanizmini ko‘rib chiqamiz. Ulanish sxemasiga binoan KET bazasining potensiali (B) doim uning kollektori potensialidan yuqori bo‘ladi. Demak, KET KO‘ doim to‘g‘risiljigan bo‘ladi. Tranzistor EO‘lariga kelsak, ular emitter potensiallarining umumiy shinaga nisbatan ulanishiga bog‘liq. Deylik, barcha kirishlar (X1 va X2) potensiallari kuchlanish manbai potensialiga teng bo‘lgan maksimal qiymatga ega bo‘lsin. Bunda mantiqiy 1 sath shakllanadi, ya’ni U1=EM ekanligi ravshan. U holda barcha EO‘lar teskari yo‘nalishda ulangan bo‘ladi, chunki baza potensiali (B) R1 dagi kuchlanish pasayishi hisobiga doim emitter potensialidan past bo‘ladi. KET tarkibidagi parallel ishlayotgan tranzistorlar invers ulangan bo‘ladi. Aytib o‘tilganidek, И kichik bo‘lganligi sababli, hisoblashlarda emitter tokini nolga teng deb olinadi, I0 tok esa ketma – ket ulangan KETning kollektori va VT1 ning EO‘ orqali oqib o‘tadi. I0 qiymati R1 rezistor qarshiligi qiymati bilan cheklanadi va ( 2 )/ 1 * I 0 EM U R . (10.1) R1 shunday tanlanadi-ki, KET toki, demak, VT1 baza toki tranzistorni to‘yinish shartiga mos kelsin. Bunda VT1 tranzistor ochiladi va chiqish kuchlanishi U* KE.TO‘Y ga teng bo‘lib qoladi. Bu esa mantiqiy nol sathga teng, ya’ni U0 = U* KE.TO‘Y ≤ 0,4 V. Demak, barcha kirishlarga mantiqiy 1 berilsa, chiqishda mantiqiy 0 hosil bo‘ladi. Endi aksincha holatni ko‘rib chiqamiz. Barcha kirishlar (X1 va X2) potensiali nolga teng yoki shu qiymatga yaqin bo‘lsin: UX = U0 = 0. U holda barcha EO‘lar KO‘ kabi to‘g‘ri yo‘nalishda siljigan bo‘ladi. Barcha tranzistorlar to‘yinish rejimiga o‘tadilar. Bu holatda I0 tok ham ochiq EO‘laridan, ham KETning ochiq KO‘dan oqib o‘tishi mumkin. Tok KET EO‘lardan oqib o‘tayotganda bu o‘tishlardagi kuchlanish +0,7 V ga teng bo‘ladi. Parallel ulangan EO‘larga ega KETni ikki barobar katta hajmdagi yagona tranzistor deb qarash mumkin. KET KO‘dan oqib o‘tayotgan tok deyarli nolga teng, chunki unga VT1 ning EO‘i ketma – ket ulangan. Tok bu zanjirdan oqib o‘tishi uchun, KET baza potensiali 2U*=1,4 V ga teng bo‘lishi kerak. Demak, VT1 ochiq, emitter va kollektorning qoldiq toklarini nolga teng deb hisoblash mumkin. CHiqish kuchlanishi esa EM ga yaqin bo‘ladi, ya’ni mantiqiy 1 sathini U1= EM beradi. Bu vaqtda I0 quyidagicha aniqlanadi: ( )/ 1 * I 0 EM U R . (10.2) Agar faqat bitta kirishga mantiqiy 0, qolganlariga mantiqiy 1 berilsa, VT1 berk bo‘ladi. Shunday qilib, biror kirishga mantiqiy 0 berilsa chiqishda mantiqiy 1 olinar ekan. Faqat barcha kirishlarga mantiqiy 1 berilsagina, chiqishda mantiqiy 0 ga ega bo‘lamiz. Shunday qilib, mazkur sxema 2HAM-EMAS mantiqiy amalini bajaradi, bu erda 2 raqami ME kirishlari sonini bildiradi.
|