/о «

4 + -д.

i?2 + /?4

(7.18)

При напряжения.х: £ = 5 В i/K.3.H = 0,25 В, i/6.3.H = 0,7 В, /7д = 0,9 В и =40 Ом величина выходного тока короткого замыкания (ивых = 0) составляет около 25 мА; прн /вых = 2,4 В /вых=10 мА. При данной величине выходного сигнала Овых величина тока /вых определяется значением, которого может достичь в заданное время At при максимальной емкости нагрузки. Величина /вых зависит, конечно, от* разброса параметров схемы и ее .режима работы.

СХЕМЫ ТТЛ С СОСТАВНЫМ ТРАНЗИСТОРОМ НА ВЫХОДЕ

На рис. 7.25 показан режим открытого состояния схемы, представленной иа ,рис. 7.9а. Очевидно, что транзисторы Г4 и заперты, потому что на обоих их переходах база-эмиттер, включенных последовательно, общее напряжение в прямом направлении составляет всего 0,7 В.

Рис. 7.25. Режим работы включениоп схемы:

£-ЗС/й.э.„ 5-2,1

/, =

1 "2,8

= 1.03 м/\, £-(C6.s.n+fK э.н)

5-0,7-0,2

=5,4 м/\,

=1 i3 мА -

=Е1 =5-6,43=32,15 мВт ( /вых Н=о)

"Г

F, 5 I 2.8 К

0,9В

>ф1

В,1В

Вч 58

еыхн

На рис. 7.26а представлен режим работы схемы в закрытом состоянии. При нормальных рабочих условиях ни один .из транзисторов и Тъ не насыщен. Величины токов /2 и h можно определить приближенно, предполагая, что схема работает в режиме холостого хода. Так как /3=13()2, то согласно рис. 7.266 справедливо уравнение

/?,/„ + i/6 3+/?ь (/2 + 15/2)= (7.19)

из которого получаем

. (-О - . (7.20)-

[/?2 + /?5(Р + 1)]

Если ргГг) = 50 В и С7б.э = 0,7 В, то /2 = 0.021 мА и /з=1,05 мА. Средняя мощность Ргф(Рв + Рк)12~2Ъ мВт. в два раза больше, чем у рассмотренных ранее схем на рис. 7.14 н 7.15. Больше и амплитуда импульса тока, .вытекающего из подводящих питание проводов прн изменении состояния выхода. В схеме нет диода Дь и ана.тогичпо (5.9) получаем

/2 =

-к.а.н(Тз) ~ 4.з.н(Т4) ) /?4

(7.21)

При £=5 В, 6„„„(Гз)=Ь„.э.н(7-,)=0,4 В получаем /и=70 мА. Этот импульс тока особенно ярко выражен при изменении состояния выхода с уровня Н на Ч;1-* 323

в, если Гз глубоко насыщен. До того как этот транзистор закроется, открыва-ваются Ti, Ts, и некоторое время нгточинк напряжения соединен с землей то.1ы<о через ограничительный резистор .R. Ма величину тока /„ оказывает влияние отношение сопротивлении RJR3. При большей величине этого отношения динамический режим работы улучшается и ток /„ меньше, чем его максимально возможное значение, определяемое ф-лой (7.21).

/ii о

Рис. 7.26. Режим .работы выключенной схемы:

<£-5д

/1 =

£-(Сб.э.н+вхН) 5-0,9

= 1,46 мА,

/g=/,+/j-l-/e-l-/4=2.73 мЛ.

P3 = £/g =5.2.73=13,65 мВт( «0)

Однако амплитуда этого переходного тока всегда больше, чем у схем ТТЛ без составного транзистора, поэтому нужно больше внимания удапять генерированию помех на подводящих питание проводах, кроме того, здесь значительно ббльшая зависимость потребляемой мощности от частоты повторения. Ток, который может поступать иа выход через Г, в режиме короткого замыкания, такого же порядка, как ток /и. На практике величина этих токов зависит от отклонений параметров схемы и от режима работы. Если выход в состоянии В заземлен, то Г, и Tg работают в области насыщения.

Мощность потерь может быть значительно изменена, если резистор Ra будет . подключен не па землю, а так, как показано па рис. 7.9. Режим работы этой схемы при уровнях Н и В иа выходе показан соответственно на рис. 7.27 и 7.28.

, Рис. 7.27. Режим работы включенной схемы;

£-ЗС/б.э.н 5-2.1

1г =

R. 4

=0,725 мА, -б.э.н+к.э.н

= 2,733 мА,

5-0,9 1.5

=i+/!V3,46 мА,

=5.3.46=17,3 мВт

( выхН

При таком включении резистора при холостом ходе-блокируется также, Ts поэтому в схеме протекает собственно только ток через резистдар Средняя мощность Рср=(/н-Ь/в)/2~11 мВт примерно такая же, как у схемы,,показанной на рис. 7.8а, но меньшее выходное сопротивление обеспечивает более

Рис. 7.28. Режим работы выключенной схемы:

Е-{ иб.э.я+вх Н ) 5-0,9

= 1 ,025 мА. ~ 4

=5-1 ,025=5,12 мВт

0,SB

1,5К

1,25И

Ки 5В

Тбыхи

Тз

быстрый заряд выходных нагрузочных конденсаторов, а значит, :и большую частоту переключения. .

Транзистор Гб работает в области насыщения, если его коэффициент усиления тока

(7.22)

т. е. для данных сопротивлений резисторов должно быть Р(Гб)10. Если пренебречь влиянием сопротивления резистора Къ, то для насыщения справедливо условие . •

В наихудшем случае должно быть Р(у)>5. Транзисторы Ts и Т рассчитаны так, что коэффициент усиления тока Ti всегда бо.чьше, чем коэффициент усиления тока Тб. В области очень низких рабочих температур величина р .j может оказаться недостаточной для насыщения Ts, но насыщение Т будет обеспечено, т. е. могут иметь место два случая:

1. Транзистор Ts работает в активной области, Т - в области насыщения.. Ток, поступающий на выход при коротком замыкании.

К.З.Н(Т4)

(7.24>

В наихудших предельных случаях /вых1 макс = 110 мА, /вых] мие=30 мА.. .;..

2. Транзисторы Т и Ts работают в области насышения. В этом случае ток, поступающий на выход при коротком замыкании,

/п, !

~К.З.Н(Т4) , ~К.З.Н(Тв) б.Э.н(Та)

+

~б.з.н(Тс) ~ б.з.нСТ)

(7.25)

в предельных случаях /вых2мин = 70 мА, /выхг макс = 120 мА, т. е. на-практике величина выходного тока короткого замыкания может быть 30-120 мА. В области больших выходных токов и малых напряжений выходная характеристи-