Описание схемы для разработки

Описание схемы для разработки. Данная схема представляет собой цифровую схему логики 4ИЛИ-НЕ на биполярных транзисторах.

Питание схемы стандартное, 5В. Схема состоит из четырех идентичных каскадов, состоящих из биполярного транзистора, резистора и конденсатора.

Логика данного логического элемента - насыщенного типа, т.е. транзисторы в каскадах при работе схемы работают либо в режиме отсечки на входе - 0 , на выходе - 1 , транзистор закрыт либо в режиме насыщения на входе - 1 , на выходе - 0 , транзистор открыт. Назначение пассивных элементов в цепи базы транзисторов следующее 1 Резистор - предназначен для выравнивания входных характеристик всех каскадов логического элемента. Включение резистора в цепь базы необходимо ввиду большой погрешности параметров, в частности, сопротивления базы при изготовлении интегральной структуры транзистора, что является неприемлемым, так как не обеспечивает требуемой стабильности и воспроизводимости параметров схемы. 2 Конденсатор - применяется для увеличения быстродействия каскада. Это достигается благодаря свойству конденсатора проводить сигналы высших гармоник. При подаче на вход схемы уровня логической единицы в момент перехода из ноля в единицу входной сигнал содержит много гармоник высших порядков, которые безпрепятственно проходят через конденсатор, открывая транзистор.

При установлении на входе стабильного напряжения гармоники высших порядков пропадают и транзистор стабильно работает в режиме насыщения.

Ввиду наличия в схеме транзисторов, резисторов и конденсаторов, данный тип логики получил название резисторно-емкостной транзисторной логики РЕТЛ . Ввиду того, что все четыре каскада рассматриваемой схемы являются абсолютно идентичными, работа остальных каскадов не рассматривается. 2. Определение электрических параметров элементов схемы. Значения токов и напряжений на элементах схемы определяется с помощью программы Electronics Workbench версия 5.12, разработчик - Interactive Image Technologies LTD . Для последующего расчета топологических параметров разрабатываемой интегральной схемы необходимо определить следующие параметры максимальный ток через резисторы IR . Данный параметр необходим для расчета мощности, выделяющейся на резисторах, необходимой для последующих расчетов для транзисторов - максимальный ток на коллекторном переходе, максимальный ток эмиттера, максимальное напряжение на переходе коллектор-база UКБ. Электрические параметры конденсаторов, необходимые для расчета их топологических параметров, приведены в задании к данной работе и не подлежат определению. Значения параметров, указанных выше, приведены в табл. 2.1. Табл. 2.1. Электрические параметры элементов интегральной схемы.

Параметр IR1-4, мА IR5, мА UКБ, В IЭ, мА Значение 0,26 4,94 1,5 4,5 Примечание.

Данные значения токов и напряжений были измеряны при подаче на логические входы схемы минимально допустимого напряжения логической единицы 1,9 В , и или максимально допустимого напряжения логического нуля 0,7 В . 3.