Сложный инвертор

Рассчитать элементы базовой схемы (рис. 1) логического элемента ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика) 3И-НЕ, обеспечивающие ее работу. Коэффициент разветвления принять равным 15. Значение принять равным 10 для всех транзисторов в схеме. Построить характеристику сложного инвертора.

Рисунок 1 - Сложный инвертор

Описание сложного инвертора

При подаче высокого уровня напряжения на вход транзистора VT1, переходы Э-Б транзистора VT1смещены в обратном направлении и ток через переход К-Б проходит в базу транзистора VT2, далее ток проходит в базу транзистора VT4, что приводит транзисторы VT2 и VT4 к насыщению. МЭТ (многоэмитторный транзистор) работает в инверсном активном режиме, т.к. все переходы Э-Б смещены в обратном направлении, а переход К-Б смещен в прямом направлении. Транзистор VT3 закрывается, т.к. напряжение между коллекторами транзисторов VT2 и VT4 становится ниже, чем суммарный порог отпирания транзистора VT3 и смещающего диода VD. Диод предназначен для надежного запирания транзистора VT3 при насыщении транзисторов VT2 и VT4. В результате выходное напряжение UкVT4 соответствует низкому уровню напряжения. Когда напряжение хотя бы на одном из выходов равно низкому уровню напряжения, то соответствующий переход Э-Б МЭТ смещается в прямом направлении и весь ток, протекающий через сопротивление R1, поступает во входящую цепь схемы и МЭТ входит в насыщение, коллекторный ток МЭТ уменьшается. При этом напряжение на базе транзистора VT2 составляет сотые доли вольта, поэтому транзисторы VT2 и VT4 закрыты.

. Исходные данные

Еп=5В,

=30,

Краз=15,

Uвх0=1,5В,

Uвх1=2,5В,

Uвых0=0,1В,

Uвых1=3,8В,

Iвых=20мА.

Константы, используемые в дальнейшем расчете схемы:

. Расчет схемы

. Рассчитаем напряжение UR4:

Напряжение на диоде VD: UD=0,2В.

Определим сопротивление R4:

Рассчитаем мощность этого резистора:

Выбираем резистор МЛТ-0,125, номиналом 20Ом;

Транзистор VT3 открыт, транзисторы VT2 и VT4 закрыты (рис. 2).

Рисунок 2

. Рассчитаем напряжение UR2:

Определим сопротивление R2:

Рассчитаем ток на резисторе R2:

Рассчитаем мощность этого резистора:

Выбираем резистор МЛТ-0,125, номиналом 220Ом;

сложный инвертор транзистор

3. Рассчитаем токи на транзисторе VT4 и сопротивление R3 (рис.3):

Рисунок 3

Рассчитаем ток базы IБVT4:

Рассчитаем ток на резисторе R3:

Определим сопротивление R3:

Рассчитаем мощность этого резистора:

Выбираем резистор МЛТ-0,125, номиналом 36Ом;

4. Рассчитаем токи на транзисторе VT2:

Рассчитаем ток эмиттера VT2:

Рассчитаем ток базы VT2:

. Рассчитаем токи на транзисторе VT1 и сопротивление R1 (рис.4):

Рисунок 4

Рассчитаем ток базы транзистора VT1:

Определим сопротивление R1:

Рассчитаем мощность этого резистора:

Выбираем транзистор МЛТ-0,125, номиналом 2кОм;

. Расчет и построение выходной характеристики (рис.5):

Рисунок 5

Условие перехода из активного режима в режим насыщения:

Построим выходную характеристику:

Выходная характеристика.

. Расчет и построение входной характеристики (рис.6):

Рисунок 6

Построим входную характеристику:

Входная характеристика.

. Выбор транзистора:

Выбираем транзистор малой мощности, таким образом, чтобы предельный ток коллектора превышал заданного выходного тока, подходит транзистор КТ315Ж.

Его номинальные параметры:

Тип элемента
КТ315Ж	50	60	100	393	10…220	1

КТ315Ж - Транзистор высокочастотный, маломощный, n-p-n.

Другие статьи:

Архитектупа супер ЭВМ, построенная на принципах схемной эмуляции
Очевидно, что создание высокопроизводительных вычислительных систем входит в число важнейших программ ведущих государств мира. Без суперкомпьютеров невозможно обеспечить конкурентоспособность страны на мировом рынк ...

Волноводно-щелевая приемная антенна для системы спутникового непосредственного телевизионного вещания
Орбита спутникового ретранслятора (СР) - геостационарная (ее высота над экватором Земли 35875 км) Эквивалентная изотропно излучаемая мощность - 44,7 кВт Средняя частота излучения СР - 16,4 ГГц Ширина спектра изл ...

Расчет амплитуд цифровых сигналов яркости и цветности при передаче элементов белого и желтого цвета
В 1900 году русским военным инженером К. Д. Перским на IV Международном электротехническом конгрессе был впервые введен термин «телевидение». Телевидение – это область современной радиоэлектроники, которая занимается изучени ...

Меню

Сложный инвертор

Другие статьи: