Принципиальная схема диодно-транзисторной логики (ДТЛ) изображена на рисунке 1.5. Число входов можно увеличить, подключая диоды параллельно VD1 и VD2, но в этом случае усложнится анализ схемы.
Рисунок 1.5
Предположим, что ЕПИТ =5 В. Тогда, если БТ закрыт (ток через него отсутствует), напряжение на выходе будет равно 5 В, что соответствует логической ²1² (U1=5 B). Если БТ находится в режиме насыщения, то на его выходе будет напряжение примерно равное 0,1 В, это соответствует логическому ²0² (U0=0,1 B). Принцип работы схемы поясним при помощи таблицы 1.7
Если на оба входа подано напряжение U0=0,1 В (рисунок 1.6 б), тогда напряжение в точке А будет равно UА= 0,8 В. Оно состоит из входного напряжения U0 и падения напряжения на диоде, которое примерно равно
Таблица 1.7
Вх 1 | Вх 2 | UВХ 1, В | UВХ 2, В | UА, В | UБ, В | БТ | UВЫХ, В | Вых |
0,1 | 0,1 | 0,8 | 0,27 | Закр | ||||
0,1 | 0,8 | 0,27 | Закр | |||||
0,1 | 0,8 | 0,27 | Закр | |||||
2,1 | 0,7 | Откр | 0,1 |
0,7 В. Характеристика диода, выполненного на основе кремния, приведена на рисунке 1.6 а. Из рисунка видно, что при различных токах I1, I2, I3 падение напряжения на диоде примерно составляет 0,7 В.
|
|
Предполагая, что все три pn-перехода VD 3, VD 4 и эмиттерный переход (ЭП) транзистора одинаковы, получаем напряжение на базе транзистора (точка Б) составляет UБ =UА/3» 0,27 В. Входная характеристика транзистора соответствует характеристики pn-перехода (рисунок 1.6а), и, следовательно, ток базы отсутствует, ток коллектора равен нулю, транзистор закрыт. Напряжение на выходе будет около 5 В. Падением напряжения на резисторе R3 за счет тока IКЭ0 можно пренебречь. Это напряжение соответствует логической ²1². (Первая строчка таблицы).
а) б)
Рисунок 1.6
При подаче на вход 1 логической ²1² диод VD 1 будет включен в обрат- ном направлении, ток от источника питания будет проходить через диод VD 2 и напряжение в точке А будет по прежнему равно 0,8 В. Как и в преды -дущем случае транзистор будет закрыт и напряжение на выходе будет соот- ветствовать логической ²1². (Вторая и аналогично третья строчки таблицы).
При подаче на оба входа логической ²1²диоды VD 1 и VD 2 будут включены в обратном направлении, через них будет протекать обратный ток. Основной ток в этом случае протекает через VD 3, VD 4 и эмиттерный пере- ход транзистора. На каждом из pn-переходов падает напряжение 0,7 В (UА=2,1 В). Резистор R1выбирается таким образом, чтобы транзистор находился в режиме насыщения и тогда напряжение на его коллекторе составит примерно равно 0,1 В, что соответствует логическому ²0² (четвертая строчка таблицы).
|
|
Сравнивая два первых и последний столбцы таблицы видим, что данная схема выполняет логическую операцию И-НЕ.