подобные схемы обозначаются РЕСТЛ (транзисторная логика с резистивно-емкостными связями).

Помехоустойчивость элементов (по мощности) высока по отношению к запирающей помехе (благодаря глубокому насыщению транзисторов) и относительно мала по отношению к отпирающей помехе; последнее обусловлено малым запасом по запиранию транзисторов (в схеме НСТЛ этот запас равен t/nop - «кн и составляет для кремниевых транзисторов величину порядка 0,4 В).

Потребляемая мощность в рассматриваемых схемах мала; при использовании низковольтного источника Ей (например, = 3 В) средняя мощность Рср обычно порядка 415 мВт.

2.6.6. ТРАНЗИСТОРНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ НА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯХ ТОКА

Схема. Принцип работы

Типовая схема интегрального элемента ПТТЛ (или иначе, по другому классификационному признаку, СЭТЛ-транзисторная логика с соединенными эмиттерами) приведена на рис. 2.54.

трузт (yj~

нагрузок

Рис. 2.54

Рассмотрим вначале схему на рис. 2.546, иллюстрирующую принцип работы токового переключателя в качестве компонента логического элемента.

Пусть по-прежнему входное напряжение принимает значения низкое Е? (*; = 0) или высокое f (л:= 1) и пусть Е° < Е< ЕК

заперт, а диод Д открыт; потенциал -"доткр! "доткр-напряжение на откры-

том диоде (Ыд откр ~ 0,8В) и через диод идет ток = (Ep,-Up ткрУЯэ. Напряжение на выходе высокое: Ывых = £к (=1). При Wbx = £ (д;=1) транзистор открыт, причем параметры схемы выбираются так, что открытый транзистор работает в активном режиме. Потенциал эмиттера теперь = fi -ы,, где Wg., - напряжение база - эмиттер транзистора, работающего в активном режиме,

т. е. f/nop < Ибакт < "бн (например, f/nop = 0,6 В, Ыбакт = 0,7В,

ггбн = 0,8В).

Если выбрать Ыэ>£д, то диод Д будет закрыт, ток резистора Рэ 1% - (£ - Ыбакт) ?э будет замыкаться через транзистор и выходное напряжение при этом Ывых = £к - аг"/?к будет представлять собой нижний уровень напряжения - Е°.

Таким образом, в зависимости от уровня входного напряжения ток резистора Ra идет через диод или транзистор, и при этом на выходе создается высокий или низкий уровень напряжения.

Рассмотрим теперь основную логическую схему ПТТЛ (рис. 2.54а), имеющую т входов; в этой схеме транзистор То (точнее, его эмиттерный переход) выполняет ту же роль, что и диод Д в схеме рис. 2.546. Выходные сигналы снимаются с эмиттерных повторителей (транзисторы Геых! и Гвых2); на выходе Гвых i реализуется функция ИЛИ -НЕ, а на выходе Гвых 2 - функция ИЛИ входных сигналов

(2.153)

причем принят одинаковый принцип кодирования входных и выходных сигналов: высокий уровень кодируется «1» и низкий кодируется «О»; по-прежнему предполагается, что удовлетворяется неравенство

ЕР<Еб<ЕК (2.154)

Нетрудно убедиться в том, что рассматриваемая схема действительно реализует логические функции (2.153).

Статические режимы Рассмотрим первый статический режим.

Пусть на все входы схемы поданы низкие уровни напряжения:

«вх1 = "вх2 = ... = "вхт = ЕР, 1. е. Х\ = Х2= ... = Хт = 0. ПрИ

этом все входные транзисторы Ти Т2, ... , Тт. заперты.

Рассмотрим вначале второй выход схемы; здесь, как отмечено выше, реализуется функция ИЛИ входных сигналов, т. е. напряжение на этом выходе должно быть низким ("вых 2°)- ид-

но из схемы,

<ь,х2 = «-"бакх.- (2.155)

где Ыбакт -напряжение база - эмиттер транзистора Гвых2, работающего в активном режиме, - потенциал в точке Б (т. е. на коллекторе транзистора Го, работающего теперь в активном режиме):

ив = Бк - 2

к2 ~ ~Ь

Е(, - Иб акт

1б2 =

вых 2

1+1 (Р+1)/?э2

(2.156)

так как все n% транзисторов-нагрузок закрыты (на их входах действуют низкие уровни напряжения) и их входные токи гвх практически равны нулю, эмиттерный ток 1э2 = 1к + iii2 -i-R + "21вх =

Из написанных выше уравнений получаем

г,0 =.

"вых 2 Ц-МР+1)/?э2

Еб - »б акт Rb

/?к2}. (2.157)

и так как р> 1 и, кроме того обычно Rz < R&i, можно пренебречь величиной Рн2/(Р + 1)/?э2 по сравнению с единицей (другими словами, можно пренебречь величиной Гб2 по сравнению с 4о); следовательно,

Сх 2 - к - «б акт - « Рк2. (2-158)

Напряжение «"2 Должно быть низким: «вых2-° т- е,

(2.159)

R«3 Ек U6 акт Е Rs а(£б -Ибакт)

Напряжение на первом выходе «вых ь где реализуется функция ИЛИ - НЕ, должно быть высоким: Ыдых i Согласно схеме

б акт

(2.160)

где Нбакт - напряжение база -эмиттер транзистора Твыхь работающего в активном режиме, и\- напряжение в точке А в ре-Жиме, когда все входные транзисторы Ти Т2, .,., Тт заперты:

«Л = к-б1к1

б1 = 4,/(Р+1)

4l = R + н1 */гэ, = вых l/ *н1 = /ibx

(2.161)