зоне входных напряжений в области .[/т=1,5 В все транзисторы схемы ТТЛ работают в активной области, т. е. вся схема ТТЛ работает как линейный усилитель с большим усилением мощности. Например, схема ТТЛ серии SN 54/74 может иметь усиление мощности 25 дБ при граничной частоте fc«=0,35/t- -0,35/5-10-=70 МГц. При наличии такой частоты имеют значение и сравнительно малые реактивные сопротивления рассеяния, а под влиянием внутренних обратных связей при медленном изменении входного управляющего напряжения схема может генерировать, как показано на рис. 7.39. Теоретически генерирова-

---Jja и.. 1,5В

Рис. 7.39. а) Генерирование из-за влияния распределенных индуктивностей и обратных связей; б) при медленных изменениях входного сигнала вблизи порогового напряжения схемы ТТЛ

ние может иметь место в том случае, если входной сигнал изменяется в опасной области медленно, за время 24д.р.ср, однако его появление зависит также от конструктивного включения схемы ТТЛ и от величины выходного сопротивления источника управляющего сигнала. Проблема возникновения генерирования при управлении схем ТТЛ сигналами с медленным нарастанием и спадом (до 1 мс) от источника с BHyTpejiHHM сопротивлением, меньшим 250 Ом, решается использованием схемы ТТЛ Шмитта или схемы ТТЛ с резистивным выходом. При большом внутреннем сопротивлении источника сигнала целесообразно ис-по.чьзовать схемы согласования на дискретных элементах и схемы ДТЛ.

РАБОЧИЕ УСЛОВИЯ ПРИ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЕ СО СХЕМАМИ НА ДИСКРОТНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

Управляющие сигналы, имеющие амплитуды и характер изменения, которые не позволяют использовать их для непосредственного управления схемой ТТЛ, могут быть соответствующим образом преобразованы с помощью схем на дискретных элементах. В схеме на рис. 7.40а транзистор может управляться сигналами с амплитудой от О В до нескольких десятков вольт, обеспечивая на выходе стандартные сигналы управления схемами ТТЛ. Если транзистор заперт, то через резистор Як течет, во-первых, начальный ток транзистора /но, а во-вторых, обратный ток п/вх в к входам подключенных схем ТТЛ.

Если транзистор насыщен, то через его коллектор протекает ток резистора Як и нагрузочный ток п/вых н от входов подключенных схем ТТЛ. Поэтому величина сопротивления резистора /?„ не является критической, например у схем ТТЛ серии SN 54/74 /вх в = 40 мкА и /вхн = 1,6 мА. При iRh=4,7 кОм и £к=5 В через резистор Як при выходном уровне В и п= 10 протекает ток п/вхв = 10-40 мкА=400 мкА. Если /ко = 25 мкА, то напряжение на выходе транзистора 3 В. Если транзистор насыщен то при t/к.э.н 0,2 В через его коллектор протекает ток /к~п/вх н-Ь/н Ю-1,6 мА-hl мА=17 мА. Величины сопротивлений резисторов Ri и Яг должны быть выбраны так, чтобы был обеспечен достаточно большой ток базы, необходимый для насыщения транзистора.

Если управляющий сигнал изменяется от отрицательных значений -Ui до положительных значений +U2, то во входной схеме транзистора должен быть использован подходящий защитный диод, как на рис. 7.406.

+3ff-

Рис. 7.40. а), б) Управление схемы ТТЛ при больших амплитудах напряжения сигнала; в) емкостная связь схем ТТЛ; г) емкостная связь со вспомогательным транзистором; д) управление схемы ТТЛ от источника переменного сигнала

На рис. 7.40в приведен пример использования емкостной связи между двумя схемами ТТЛ. Величина сопротивления резистора R должна быть выбрана с учетом параметров /вхнмакс и t/вх нмакс- Еачи, например, /вхнмакс=1,6 мА и Свхнмакс = 0,8 В, то должно быть

R < вых Нмакс вх Нмакс = O/l .б-Ю" = 500 Ом.

При известном сопротивлении R величина емкости С определяется исходя из требуемой постоянной времени RC и перепадов напряжения. Если у схемы В несколько входов, то все они должны быть соединены. Тактирование зависит от изменения порогового напряжения схемы ТТЛ при изменении температуры; на него также влияет входной ток схемы. Более выгодна схема на рис. 7.40 г с вспомогательным транзистором. В установившемся состоянии тразистор насыщен и необходимый ток базы обеспечивается через резистор Ri источником напряжения £„. Так как выход схемы А через резистор \R подключен к источнику напряжения Ек, то выходное напряжение в состоянии В может возрасти до значения Ек. Для того чтобы изменение выходного напряжения с уровня Н на уровень В происходило как можно быстрее, должна быть выбрана минимальная величина сопротивления резистора R. Ее определяет максимально допустимый ток нагрузки /вых Н схемы. А, в состоянии Н. При /вых нмакс-1,6 мА,

£к.макс=5,5 в и t/вых нмакс=0,2 В ДО.ЧЖНО быть /?350 Ом. Так как сопротивление резистора Rt может быть значительно больше, чем 500 Ом на рис. -7.40в, то емкость конденсатора С при одинаковой длительности выходного импульса значительно меньше. Другим преимуществом является меньшая зависимость длительности выходного импульса от температуры и колебаний напряжения питания Ек. На рис. 7.405 приведен пример использования вспомогательного транзистора при управлении схемы ТТЛ от источника переменного сигнала. Перед транзистором может быть включен еще один вспомогательный усилитель.

На рис. 7.4 а на выходе схемы ТТЛ включен транзистор типа п-р-п. Максимально возможная величина тока /б, необходимого для насыщения транзистора, определяется по выходным характеристикам схемы ТТЛ в состоянии В. Предполагая, что Ut .эн макс - 1 В и схема ТТЛ имеет выходную характеристику, представ.ченную на рис. 7.21, получим при {/вых в = t/б.э н .макс = 1 В и Яб=0 максимальный ток /выхв=/б=20 мА. Для улучшения времени выклтече-

ния транзистора может быть использован резистор, включенный параллельно между базой и эмиттером, ток /вых.в при этом возрастает. На рис. 7.416 показано управление транзистором р-п-р. Максимально возможный ток базы в этом случае определяется по выходной характеристике схемы ТТЛ в состоянии Н. Использование резистора /?2 улучшает режим работы транзистора р-п-р в за-

Рис. 7.41. Схема ТТЛ ляет:

а) транзистором п-р-п;

б) транзистором р-п-р

управ-

" Id

крытом состоянии. Коллектор транзистора р-п-р может быть через резистор Rk подключен к источнику отрицательного напряжения £i (см. рис. 7.416) или на, землю.

На рис. 7.42 приведены примеры схем с дополняюшимн транзисторами р-п-р и п-р-п, управляемыми с выхода схемы ТТЛ. В схеме на рис. 7.42а транзистор Г насыщен, если выход схемы ТТЛ в состоянии В. Так как происходит спад напряжения it/вых.н на выходе схемы ТТЛ, то величина напряжения

Е,<Е

Bi 1 /da I

Рис. 7.42.- Управление дополняющими транзисторами п-р-п и р-п-р схемой ТТЛ

Ei<E должна быть выбрана так, чтобы было обеспечено надежное запирание Тг. Если выход схемы ТТЛ - в состоянии Н, то насыщен Гг. Схема на рис. 7.426 работает аналогично. В обеих схемах время переключения может быть сокращено с помощью конденсаторов, включенных пара.члельно резисторам

Ri и li?2.

Рабочие условия на выходе схемы ТТЛ могут быть соответствующим образом изменены и в случае, когда к нему подключены схемы другого типа Например, на рис. 7.43я у управляющей схемы SN7440 минимальное гарантированное выходное напряжение [/вых.в = 2,4 В, в то время как у подключенной схемы SN75324 минимальное гарантированное входное напряжение С/вх= 3,5 В. Увеличение напряжения [/вых.в до значения 3,5 В обеспечивает резистор R. включенный между выходом и источником напряжения Е. Необходимая величина Сопротивления R выбирается между /?макс и /?мин, определяемыми из рабочих условий для выхода в состояниях В и Н (рис. 7.436, в). Например, для £=5 В, /вых в=/к э х=0,25 мА, п=8 и остальных параметров согласно рис. 7.43а /?макс==675 Ом и /?мин~330 Ом.