Элементы структуры ЭСЛ

Схема базового логического элемента структуры ЭСЛ, выполняющего функции ИЛИ-HE и ИЛИ, приведена на рисунке 1. Этот элемент образуют дифференциальный усилитель «а транзисторах VT1—ѴТЗ, температурно-компенсированный источник опорного напряжения (2,09 В) на транзисторе ѴТ4, диодах VD1, VD2 и резисторах R6, R7, выходные эмиттерные повторители на транзисторах ѴТ5, ѴТ6, коллекторные цепи которых соединены с общим проводником, Питание осуществляется напряжением отрицательной полярности —5,2 В.

Такой элемент по схемному построению напоминает многие аналоговые микросхемы. Его передаточная характеристика изображена на рис. 2. При подаче на один или оба входа напряжения —(1,6...1,8) В (относительно общей шины) транзисторы VT1 и VT2 будут закрыты, a ѴТЗ — открыт.

База транзистора ѴТ5 через резистор R2 соединена с общим проводником питания, поэтому на эмиттере этого транзистора (выход ИЛИ-HE) будет напряжение —(0,8...0,9) В (рис. 2, точка а).

Схема базового элемента ЭСЛ 2ИЛИ-НЕ/ИЛИ

Рис. 1. Схема базового элемента ЭСЛ 2ИЛИ-НЕ/ИЛИ. 

Передаточная характеристика элемента ЭСЛ 2ИЛИ-НЕ/ИЛИ

Рис. 2. Передаточная характеристика элемента ЭСЛ 2ИЛИ-НЕ/ИЛИ.

С увеличением входного напряжения транзисторы VT1 и VT2 начинают открываться, их коллекторные токи увеличиваются (рис. 2, точка 6), транзистор ѴТЗ остается открытым. Дальнейшее увеличение входного напряжения приводит к значительному открыванию транзисторов VT1 и ѴТ2 закрыванию транзистора ѴТЗ, далее (рис. 2, точка в) их токи сравниваются, транзистор ѴТЗ закрывается (рис. 2, точка г).

В этом случае весь ток протекает через транзисторы VT1, ѴТ2, что приводит к увеличению падения напряжения я а резисторе R2 и уменьшению напряжения на выходе ИЛИ-HE до —(1,7...1,8) В. На эмиттере транзистора VT6 (выход ИЛИ) напряжение изменяется противофазно по отношению к выходу ИЛИ-HE. Протяженность линейного участка характеристики по выходу составляет примерно 0,6 В.

Логические элементы ЭСЛ являются наиболее высокочастотными по сравнению с элементами микросхем других серий и потребляют значительные мощности— до 100 мВт. Крутизна передаточной характеристики соответствует коэффициенту усиления по напряжению примерно 12 дБ. Выходные эмиттерные повторители обеспечивают хорошее согласование с низкоомными нагрузками и возможность работы на высокочастотный кабель с волновым сопротивлением 50 ...70 Ом.

Литература: И. А. Нечаев, МРБ Выпуск 1172, 1992 год.

2 1746 Все о микросхемах
ЭСЛ логический элемент логика справочник
cashback