В исходном состоянии VT4 и VT5 открыты, VT1 – VT3 закрыты; на коллекторе VT4, а значит на Y2 низкий уровень. На коллекторах VT1 – VT3 и на выходе Y1 – высокий. При подаче высокого уровня на любой из входов x соответствующий транзистор открывается, потенциал его коллектора и выхода Y1 становится низким, VT4 и VT5 запираются за счет повышения напряжения на Rэ , потенциал коллектора VT4 и выхода Y2 становится единичным. VD1 и VD2 предназначены для температурной компенсации VT4 и VT5.
U0 = -0,7 ÷ -0,95 ≈ -0,8
U1 = -1,45 ÷ -1,95 ≈ -1,6
Высокое быстродействие достигается тем, что транзисторы дифференциального каскада и другие не входят в режим насыщения, а также малой разницей между уровнем логического «0» и логической «1» (0,8В). Последнее, в свою очередь, ухудшает помехоустойчивость. Для согласования микросхем различных видов логики используются микросхемы преобразования уровня. Используются во входных высокочастотных каскадах.
25.Базовые элементы КМОП.
Стандартный КМОП допускает использование Uп от 5В до 15В. Быстродействие изменяется в три раза, возрастает и мощность. Это позволяет непосредственно соединить схемы КМОП и ОУ.
Диоды для защиты ПТ от отрицательной полярности и статического электричества. Они не выполняются специально, а получаются в процессе производства ПТ.
2) Двунаправленный ключ.
+Uп
-Uп
y(x)
x(y)
V
V
n
p
m
Rпр
1.5
0.5
-6 -4 -2 0 2 4 6
Оба транзистора открыты/ закрыты. С их помощью можно передавать информацию справа налево и слева направо (т.е цифровую и аналоговую)
При изменении входного сигнала сопротивление каналов транзистора с n и p каналом изменяется в противоположную сторону. Специальные схемные решения позволяют сделать эквивалентное сопротивление ключа независимым от величины и направления входного сигнала. Величина сопротивления канала ключа достигает единиц Ом. При отсутствии отпирающего напряжения на затворе сопротивление велико (десятки МОм), что равносильно разрыву цепи. Омический характер сопротивления канала позволяет использовать двунаправленные ключи не только для переключения логических сигналов, но и (в отличие от ТТЛ) для переключения аналоговых сигналов, а также для регулировки последних, используя ключ в этом случае в качестве переменного резистора, управляемого напряжением.
26.Инвертор КМОП
n-канал
р-канал
Uзи
Iс
Защитные диоды обязательно присутствуют во всех логических элементах КМОП, так как они подвержены разрушающему воздействию статического электричества. В инверторе VD3, VD5, VD6 защитные элементы от отрицательных импульсов. Диоды VD1, VD2, VD4 защищают вход и выход от положительных выбросов и ограничивают его на уровне Uп+0,6. Для дополнительной защиты входов, особенно при длинных входных проводах, и для устранения паразитных колебаний последовательно с входом включают резистор для ограничения тока заряда включения емкости.
Схема И-НЕ
При логической «1» n-каналы VT3 и VT4 открыта, а p-канальные VT1 и VT2 – заперты на входе логического «0». При подаче хотя бы одного логического «0» на вход, оказывается запертым одним из VT3 или VT4 и открытым хотя бы один из VT1 и VT2, что даст логическую «1» на выходе.
Чтобы был высокий уровень, достаточно, чтобы 1 транзистор был открыт.
Схема ИЛИ-НЕ
При двух логических «0» входы VT1 и VT2 закрыты, а VT3 и VT4 открыты. На выходе – логическая «1». При логической «1» на любом из выходов по крайней мере один из n-каналов и хотя бы один из последовательных соединений p-каналов закрыт. На выходе 0.
Чтобы был логический 0, достаточно одной «1» на входе (на Х1 или Х2), VT1 или VT4 будут закрыты, VT3 или VT2 – закрыты.