Реферат: Электронные ключи. Особенности схемотехники РТЛ и ДТЛ - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Электронные ключи. Особенности схемотехники РТЛ и ДТЛ

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 5079 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра РЭС РЕФЕРАТ На тему: «Электронные ключи. Особенности схемотехники РТЛ и ДТЛ» МИНСК, 2008 1 Электронные ключи Ключ – элемент, который под воздействием управляющего сигнала производит различные коммутации (источников питания, активных элементов и т.д.). Электронный ключ является основой для построения более сложных цифровых устройств. При включении активного элемента с общим эмиттером (истоком) ключ выполняет логическую операцию НЕ, т.е. инвертирует входной сигнал. Ключ имеет два состояния: замкнутое и разомкнутое . Для реализации ключей используют диоды, биполярные и полевые транзисторы. Рассмотрим простейшие диодные ключи. Особенность диодных ключей состоит в том, что источником энергии для формирования выходного сигнала является источник входного сигнала. Рассмотрим схему соединения ключа последовательно с нагрузкой. Включение ключа параллельно с нагрузкой: На диодных ключах можно выполнять логические операции И либо ИЛИ. На рис. 1,а показана схема и временные диаграммы диодного логического элемента ИЛИ. Напряжение на выходе элемента ИЛИ будет иметь высокий уровень (логическая единица), если высокий уровень (логическая единица) действует хотя бы на одном входе. На рис. 1,б показана схема и временные диаграммы диодного логического элемента И. Напряжение на выходе элемента И будет иметь высокий уровень (логическая единица), если на всех входах действуют высокие уровни (логические единицы). Наличие низкого уровня (логического нуля) хотя бы на одном входе приводит к открыванию соответствующего диода и ток, протекающий через резистор R , будет замыкаться через этот диод на «землю», так что выходное напряжение будет иметь низкий уровень (логический ноль). 1.1 Насыщенный транзисторный ключ на биполярном транзисторе Рассмотрим режимы работы транзисторного ключа. Выбираем транзистор VT n - p - n типа, схема включения с общим эмиттером показана на рис. 4.2. Рис. 4.2 Для ключа на транзисторе p - n - p типа меняются полярности напряжений. Транзистор в нашей схеме может находиться в одном из трёх состояний: 1) Закрыт (выключен), находится в режиме отсечки (область 1); 2) Открыт, находится в линейной области в активном режиме (область 2); 3) Открыт (включён), находится в режиме насыщения (область 3). 1) Режим отсечки: Режим отсечки создаётся путём подачи на базу VT запирающего отрицательного напряжения , VT закрыт, оба p - n перехода смещены в обратном направлении. 2) Активный режим : Активный режим создаётся путём подачи на базу VT положительного напряж ения . При этом эмиттерный p - n переход будет смещён в прямом направлении, а коллекторный – в обратном направлении, т.к. . В активной области между входными и выходными токами существует жесткая связь: , т.к. ; , – коэффициент усиления тока базы. 3) Режим насыщения. Такой режим наступает при , при этом VT открыт. Оба p - n перехода смещены в прямом направлении. В режиме насыщения транзистор перестаёт управляться по цепи базы, поэтому ток коллектора насыщения остаётся неизменным и определяется сопротивлением нагрузочного резистора : . Дальнейшее увеличение входного сигнала при приводит к увеличению потока электронов из эмиттера в базу и электроны (неосновные носители) в виде объёмного заряда скапливаются в области базы. Наступает так называемое насыщение транзистора. Условие насыщения VT может быть представлено в виде: ; . Количественно глубина насыщения VT характеризуется коэффициентом насыщения , ( ), а также степенью насыщения . С физической точки зрения степень насыщения характеризует собой величину избыточного заряда неосновных носителей (электронов) в базе транзистора. С ростом тока базы растёт по экспоненциальному закону объёмный заряд неосновных носителей в базе VT и на границе насыщения при он достигает значения , где - постоянная времени жизни неосновных носителей в области базы, отражающая частотную зависимость коэффициента передачи . , где - верхняя граничная частота VT . Чем больше избыточный заряд , тем сильнее насыщен транзистор, а рассеивание заряда обуславливает инерционность VT при его выключении, что в итоге существенно влияет на быстродействие ключевой схемы. 1.2 Статические характеристики ключа Перепады амплитуд напряжения и тока: от 0 до ; от 0 до ; от 0 до ; от U КН до Е К . Амплитуда выходного напряжения: Передаточная характеристика: Чем уже переходная область, тем лучше передаточная характеристика транзисторного ключа. – идеальная характеристика 1.3 Динамические характеристики электронного ключа Рассмотрим эпюры токов и напряжений для схемы электронного ключа, изображенной на рисунке ниже. – объёмный заряд, – время задержки, – время фронта, . До момента коммутации входной ток отсутствовал. Объёмный заряд в области базы после момента коммутации появится с некоторой задержкой из-за наличия ёмкости перехода, паразитной ёмкости монтажа. – средняя продолжительность жизни неосновных носителей в области базы. Объёмный заряд соответствует некоторому току коллектора насыщения . Для уменьшения времени включения транзистора необходимо увеличить входной ток – напряжение закрытого транзистора; – ток базы логической единицы. , где – граничная частота усиления транзистора ( ). При выключении транзистора . 1.4 Способы увеличения быстродействия ключа на биполярном транзисторе Основным недостатком насыщенного ключа является относительно низкое его быстродействие, обусловленное рассасыванием избыточного заряда в базе VT . Для повышения быстродействия необходимо строить схемы ненасыщенных ключей. Приведём примеры. 1.Использование ускоряющей ёмкости. Оптимальная форма тока базы для улучшения формы выходного импульса должна иметь следующий вид: Для получения тока такой формы используется форсирующая (уско-ряющая) ёмкость: Назначение форсирующей ёмкости состоит в том, чтобы временно увеличить отпирающий ток базы и обратный ток на время переходных процессов, когда формируется и . В момент времени при отпирании ключа и формировании имеем: , т.к. высокочастотная составляющая входного сигнала проходит через , шунтируя при этом резистор . В момент времени при формировании имеем: , т.к. ёмкость оказывает существенное реактивное сопротивление низкочастотным составляющим входного сигнала, который, проходя по цепи уменьшает ток базы. В момент времени запирающий ток базы формируется аналогично току , когда во входную цепь поступают низкочастотные составляющие, формирующие . 2.Использование внешнего фиксирующего источника напряжения. Внешнее смещение можно осуществить по цепи базы или коллектора. В этом случае выбирается таковым, чтобы . 3.Использование отрицательной обратной связи. В этой схеме входной базовый ток ограничивается на уровне тока базы насыщения, а избыток базового тока отводится через открытый диод VD в коллекторную цепь транзистора. В этой схеме транзистор не входит в режим насыщения. 2 Серии логических элементов Исторически развитие импульсной и цифровой техники прошло несколько этапов, разработка основных типов логики: 1.РТЛ – резисторно-транзисторная логика. 2.ДТЛ – диодно-транзисторная логика. 3.ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика. 4.ТТЛШ - транзисторно-транзисторная логика с диодами Шотки. 5.ЭЛС – эмиттерно-связанная логика. 6.МОП (МДП) – логика на униполярных транзисторах с каналами проводимости p - и n -типов. 7. КМОП (КМДП) – логика на основе униполярных транзисторов с использованием дополняющих комплементарных транзисторов. 8. – инжекционная интегральная логика. Цифровые интегральные микросхемы выпускаются сериями. Внутри каждой серии имеются объединённые по функциональному признаку группы устройств, имеющие единое конструкторско-технологическое исполнение. Основой каждой серии ИМС является базовый логический элемент. 3 Особенности схемотехники РТЛ Базовый логический элемент РТЛ представлен на рис., он функционирует согласно логическому выражению: , где и - соответственно входные и выходные сигналы. Достоинство этой схемы: использование только двух видов элементов (резисторов и транзисторов). Недостатки схемы: использование двух источников питания, малая нагрузочная способность по выходу, малое быстродействие. Существует другая разновидность этой схемы, обладающая повышенной нагрузочной способностью. 4 Особенности схемотехники ДТЛ Базовая схема ДТЛ показана на рис. 4.3. Рис. 4.3. Диоды выполняют логическую операцию И, диоды и являются смещающими и устанавливают совместно с необходимый порог срабатывания транзистора VT , который выполняет функции ключа-инвертора. Если на диоды поданы высокие уровни , то диоды будут закрыты, а транзистор VT открыт положительным потенциалом , на выходе схемы - (лог. 0). Если хотя бы на один из входов поступает напряжение низкого уровня , то соответствующий диод будет открыт. Положительный потенциал базы VT уменьшается на величину и транзистор VT закрывается, на выходе схемы будет напряжение (лог. 1). Схема ДТЛ (рис. 3) выполняет логическую функцию n И-НЕ. ЛИТЕРАТУРА 1. Достанко А.П., Пикуль М.И., Хмыль А.А. Технология производства ЭВМ. Учеб. Мн.: Вышэйшая школа, 2004. 2. Кофанов Ю.Н. Теоретические основы конструирования технологии и надежности РЭС. Учеб. М.: Радио и связь, 2001. 3. Глудкин О.П. Методы и устройства испытаний РЭС и ЭВС. Учеб. М.: Высш. шк., 2001. 4. Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация произво д ства: Учебник А.П. Достанко, В.Л. Ланин, А.А. Хмыль, Л.П. Ануфриев. Мн.: Выш. шк., 2002.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Дети! Тщательно взвешивайте и обдумывайте слова, которые вы произносите вслух. Так, фраза: "Папа, ты хороший!" тянет максимум на китайский игрушечный пистолет. А вот фраза "Папа, я хочу быть таким же умным, как и ты!" - это уже серьёзная заявка на велосипед...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Электронные ключи. Особенности схемотехники РТЛ и ДТЛ", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru