Импульсные устройства. Основные понятия и определения импульсной техники. Электронные ключи. Интегральные логические схемы, страница 29

При выбранном  соотношения (3.5.1-2) определяют величину сопротивления , обеспечивающего состояние открытых транзисторов на границе насыщения :

                (3.5.3)

При выбранных типовых параметрах  получаем   Ом.  Вычисляя величину , получим напряжение на входе ЭСЛ , равное напряжению логической единицы  на выходе предыдущей схемы:  4,9 В (рис.3.16). Для рассматриваемого переключателя тока это напряжение на коллекторе закрытого транзистора .

Уменьшение напряжения  за счёт открытия транзистора  в схеме - генераторе приводит к закрытию  и открытию , который также предполагается в активном режиме, близком к границе насыщения. Тогда напряжение  на выходе  переключателя тока является напряжением логического нуля:

 В.

Таким образом, логический перепад при переключении схемы рис.3.16 не велик и составляет  В.  Для получения симметричной диаграммы переключения рис.3.17  требуется опорное напряжение   В.  Помехоустойчивость ЭСЛ  в соответствии  с  рис.3.17  также  не велика  и  составляет  0.15-0.2 В.

Таким образом, к преимущественным свойствам переключателя тока рис.3.16 относятся

- состояние открытых транзисторов в активном режиме на границе насыщения, что исключает возникновение задержки при выключении,

- переключение транзистора по эмиттерной цепи, что соответствует схеме включения с общей базой и постоянной времени ,

- малая величина логического перепада определяет малую динамическую  мощность перезаряда паразитных ёмкостей.

3.5.2. Логические схемы ЭСЛ. Основная конфигурация интегральных логических схем ЭСЛ приведена на рис.3.18. Характерная для ЭСЛ схемотехническая особенность состоит в использовании дополнительного источника питания отрицательной полярности , включаемого со стороны эмиттера, что означает смещение всех напряжений, отсчитываемых относительно «земли», в отрицательную область на величину .

Для выполнения логических операций параллельно транзистору  схемы переключателя тока присоединены  дополнительных транзисторов, по совместной коллекторной цепи которых выполняется операция ИЛИ-НЕ. Коллекторное напряжение подаётся на выход через эмиттерный повторитель  на транзисторе . Выходное сопротивление эмиттерного повторителя, управляемого через сопротивление  Ом близко к десятку Ом:   .  В результате постоянная времени перезаряда паразитных ёмкостей нагрузки с достаточно большой величиной, например,   пФ составляет сотни пикосекунд. В комбинации с переключением транзисторов по схеме с общей базой это  определяет возможность достижения в ЭСЛ  субнаносекундных  скоростей переключения.

Рис. 3.18

В схеме рис.3.18 равноправно используется выход с коллектора второго транзистора  переключателя тока. При этом реализуется логическая операция ИЛИ. В схемах ЭСЛ уделяется  значительное внимание формированию высокостабильного опорного напряжения , для чего используются опорные диоды и дополнительный эмиттерный повторитель.

Возможное схемное решение с использованием  источника питания с отрицательной полярностью исключает выведение ИЛС из строя при случайном коротком замыкании выхода на «землю». При конструкторских и наладочных работах такое свойство считается ценным.  Отметим также возможность непосредственного объединения выходов схем ЭСЛ с эмиттерными повторителями для расширения логических возможностей [ ]. Для этого изготавливаются схемы ЭСЛ с открытыми эмиттерами.

Схемы ЭСЛ с биполярным питанием удобны для преобразования величины и знака логических уровней, что обычно требуется при сопряжении ИЛС различного типа : ЭСЛ и ТТЛ и др.

3.5.3. Краткие сведения о технических показателях  ИЛС ЭСЛ.

В таблице 2 приведены сведения о некоторых образцах ЭСЛ ИЛС. Наиболее характерно их высокое быстродействие.

                                                           Таблица 2 Технические показатели ЭСЛ ИЛС