37. Элемент эсл

Эми́ттерно-свя́занная ло́гика (ЭСЛ) — семейство цифровых интегральных микросхем на основе дифференциальных транзисторных каскадов. ЭСЛ является самой быстродействующей из всех типов логики, построенной на биполярных транзисторах. Это объясняется тем, что транзисторы в ЭСЛ работают в линейном режиме, не переходя в режим насыщения, выход из которого замедлен. Низкие значения логических перепадов в ЭСЛ-логике способствуют снижению влияния на быстродействие паразитных ёмкостей.

Основная деталь ЭСЛ-логики — схема потенциального сравнения, собранная не на диодах (как в ДТЛ), а на транзисторах. Схема представляет собой транзисторы, соединённые эмиттерами и подключенные к корпусу (или питанию) через резистор. При этом транзистор у которого напряжение на базе выше пропускает через себя основной ток. Как правило один транзистор в схеме сравнения подключен к опорному уровню, равному напряжению логического порога, а остальные транзисторы являются входами. Выходные цепи схемы сравнения поступают на усилительные транзисторы, а с них — на выходные эмиттерные повторители.

Особ-ю ЭСЛ явл-ся то, что в них исп-ся не электрон. ключи, а переключат. тока. Переключ. тока имеют такую же принцип. схему, как и диф. каскады, только на один из входов под-ся опорное напряж-е и связь переключ. тока одного плеча и второго осущ-ся за счёт эмит-й связи, т.е. рез-ра, включ. в эмит-ю цепь переключателя. Схема имеет след. вид:

Перекл. тока собр. на VT3, VT4. Вх. с-лы под-ся в цепь Б тр-ра VT1, VT3. Для созд-я пути протекания обр. тока в цепи Б включ. р-ры Rб (50-240Ом). Опорн-е напряж-е на перекл. тока (VT4) созд-ся с пом. термостаб. цепочки VT5,R5, VD1,VD2,R6. Для повыш-я быстрод. в окон. каск-х исп. эмит. повтор-ли, собр. на VT6, VT7. Также для повыш. помехоуст-ти + ИП Э повт-й заземл-ся, а в цепь Э под-ся напр-е от доп-го напр-я смещ-я.

Предп, что на 1 или все 3 вх. подан неб вх. с-л –лог 0. Это приводит к тому, что 1 или все тр-ры под действ. вх. с-ла откр-ся. За счёт пад-я напр-я на р-ре Rэ VT4 закр-ся.

38.Логический элемент ттлш(35. Транзисторно-транзисторная логика с барьером Шотки)

Для повыш-я быстрод-я исп-ют ТТЛШ.

В данной схеме диоды пред-

н азнач. для защиты от

помех хода лог. эл-та,

при этом диоды включ.

в обратном напр-ии как

для лог 0, так и для

лог1.

На VT3 собран генера-

тор тока для того,

чтобы пол-ть передат.

хар-ку блише к прямоуг

форме.

На базе VT4, VT5 собран составной тр-р для повышения тока вых. цепи инвертора. При этом VT5 обычный, а не с барьером Ш, ибо в сост. тр-ре быстрод-е опр-ся VT4, а ост. эл-ты инвертора вып-ют ту же ф-ю, что и обычный тр-р ТТЛ.

За счёт того, что тр-ры раб-ют на гране акт. режима и режима насыщ-я, быстрод-е схемы сост-ет 5-10 нанасек.

С  целью  увеличениябыстродействия  элементов  ТТЛ,  в  элементах  ТТЛШ  используются  транзисторы  Шотки,  представляющие  собой  сочетание  обычного  транзистора  и  диода  Шотки,  включённого  между  базой  и  коллектором  транзистора.  Поскольку  падение  напряжения  на  диоде  Шотки  в  открытом  состоянии меньше,  чем  на  обычном  p-n-переходе,  то  большая  часть  входного  тока  протекает  через  диод  и  только  его  малая доля  втекает  в  базу.  Поэтому  транзистор  не  входит   в  режим  глубокого  насыщения. 

Следовательно,  накопление  носителей  в  базе  изза  их  инжекции  через  коллекторный  переход  практически  не  происходит.  В  связи  с  этим  имеет  место  увеличение  быстродействия  транзисторного  ключа  с  барьером  Шотки  в  результате  уменьшения  времени  нарастания  тока  коллектора  при  включении  и  времени  рассасывания  при  выключении.Среднее  время  задержки  распространения  сигнала  элементов  ТТЛ  с  диодами  Шотки  (ТТЛШ)  примерно  в  два  раза  меньше  по  сравнению  с  аналогичными  элементами  ТТЛ.  Недостатком  ТТЛШ  является  меньшая  по  сравнению  с  аналогичными  элементами  ТТЛ  помехоустойчивость    из-за  большего  значения    и  меньшего  .

Быстродействие  элементов  ТТЛ,  определяемое  временем  задержки  распространения  сигнала  при  включении  и  выключении  ,  зависит  от  длительности  процессов  накопления  и  рассасывания  неосновных  носителей  в  базах  транзисторов,  перезарядки  емкостей  коллекторных  СК  и  эмиттерных  СЭёмкостей  переходов.  Поскольку  при  работе  элемента  ТТЛ  открытые  транзисторы  находятся  в  состоянии  насыщения,  то  существенный  вклад  в  увеличение  инерционностиТТЛ  вносит  время  рассасывания  неосновных  носителей  при  запирании  транзисторов.