28. Инвертирующий усилитель

В ходной сигнал подан на инвертирующий вход, поэтому выходное напряжение находится в противофазе со входным напряжением. Резистор R1 учитывает также внутреннее сопротивление Rг источника сигнала Ег. Неинвертирующий вход соединен с общей шиной (землей) через резистор R2.

По цепи резистора Rо.с. выходной сигнал поступает на вход усилителя в противофазе со входным сигналом, и ОУ охвачен параллельной ООС по напряжению. Поэтому коэффициент усиления по напряжению ОУ определятся:

К оэффициент усиления по напряжению:

Минус указывает на инвертирование сигнала.

Входное сопротивление инвертирующего усилителя на ОУ Rвх.инв имеет относительно небольшое значение ввиду сильного влияния параллельной ООС по напряжению:

Выходное сопротивление инвертирующего усилителя невелико и определяется как небольшим Rвых.оу, так и глубокой ООС по напряжению:

29. Неинвертирующий усилитель.

В этом усилителе входной сигнал подается на неинвертирующий вход ОУ, а на инвертирующий вход подается сигнал обратной связи через делитель R1 и Rос.

Напряжение обратной связи, снимаемое с делителя R1, Rос, пропорционально выходному напряжению усилителя:

Коэффициент усиления:

Кuнеив=Uвых/Uвх=(R1+Rос)/R1=1+ Rос/R1

За счет глубокой последовательности ООС, охватывающей усилитель, и большого входного сопротивления ОУ Rвх.оу входное сопротивление неивертирующего усилителя велико и определяется:

Rвх.неинв= Rвх.оу*Кuоу/Kuнеинв

П ри увеличении глубины ООС в неинвертирующем усилителе коэффициент усиления Kuнеинв уменьшается и при 100%-й ООС стремится к единице. Неинвертирующий усилитель становится повторителем напряжения.

36. Ключ на полевых транзисторах.

К ак известно, полевой транзистор в области малых напряжений сток-исток ведет себя как резистор, сопротивление которого может изменяться во много раз при изменении управляющего напряжения затвор-исток Uзи. На рис изображена упрощенная схема последовательного ключа на полевом транзисторе с управляющим pn-переходом.

Рис. Последовательный ключ на полевом транзисторе с управляющим pn-переходом

    Если в этой схеме управляющее напряжение Uупр установить меньшим, чем минимально-возможное входное напряжение, по крайней мере на величину порогового напряжения транзистора, транзистор закроется и выходное напряжение станет равным нулю. Для того, чтобы транзистор был открыт, напряжение затвор-исток U_зи следует поддерживать равным нулю, что обеспечивает минимальное сопротивление канала. Если же это напряжение станет больше нуля, управляющий pn-переход откроется, и выход ключа окажется соединенным с цепью управления. Если напряжение U_упр установить большим, чем максимально-возможное входное напряжение ключа, диод VD закроется и напряжение U_зи будет, как это и требуется, равно нулю. При достаточно большом отрицательном управляющем напряжении диод будет открыт, а полевой транзистор закрыт. В таком режиме работы через резистор R1 течет ток от источника входного сигнала в цепь управляющего сигнала. Это не мешает нормальной работе схемы, так как выходное напряжение ключа в этом режиме равно нулю. Нарушение нормального режима работы такой схемы может произойти лишь в случае, если цепь входного сигнала содержит разделительный конденсатор, который при закрытом транзисторе ключа зарядится до отрицательного уровня управляющего напряжения.

40. ДТЛ-логика

Диодно-транзисторная логика (ДТЛ) — технология построения цифровых схем на основе биполярных транзисторов, диодов и резисторов. Своё название технология получила благодаря реализации логических функций (например, И) с помощью диодных цепей, а усиления сигнала — с помощью транзистора

Принцип работы:

Показанная на рисунке схема представляет собой типичный элемент 2И-НЕ:

Если хотя бы на одном из входов уровень логического нуля то ток R1 течет через диод во входную цепь. На анодах напряжение 0,7В, которого недостаточно для открывания транзистора, для того чтобы его ввести в режим насыщения. На выходе формируется уровень логической единицы. Если на все входы поступает уровень логической единицы, ток R2 течет через R1 в базу транзистора, образуя на анодах падение напряжения 1,4В. Поскольку напряжение уровня логической единицы больше этой величины входы диодов обратносмещены и не учавствуют в работе схемы. Транзистор открыт в режиме насыщения, ток нагрузки втекает в транзистор значительно больший по величине тока нагрузки при уровне логической единицы.

Преимущества и недостатки:

Основное преимущество ДТЛ над более ранней технологией РТЛ — возможность создания большого числа входов. Задержка прохождения сигнала по-прежнему достаточно высока, из-за медленного процесса утечки заряда с базы в режиме насыщения (когда все входы имеют высокий уровень) при подаче на один из входов низкого уровня. Эту задержку можно уменьшить подключением базы транзистора через резистор к общему проводу или к источнику отрицательного напряжения.

В более современной и эффективной технологии ТТЛ данная проблема решена путём замены диодов на мультиэмиттерный транзистор. Это также уменьшает площадь кристалла (в случае реализации в виде интегральной схемы), и соответственно позволяет добиться более высокой плотности элементов.

Логические элементы на основе ДТЛ являлись основой для многих ЭВМ второго поколения, например БЭСМ-6, IBM 1401.