X. K. Aripov, A. M. Abdullayev, N. B. Alim ova, X. X. Bustano V, ye. V. Obyedkov, sh. T. Toshm atov
v 0Л 0,35 0,3 0,5 0,5 и ' с н ю , V
Download 11.08 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 12.3. Em itterlari bogMangan m antiq elem entlar
- Z = ( + Y2)
v 0Л 0,35
0,3 0,5
0,5 и ' с н ю ,
2,4 2,4
2,4 2,7
2,7 Ктлш 10 10 10 10 10 K birl 8 8 2 4 2 tkech.o 'rh US
20 10 70 5 20
mVt 22
5 19 3,7 fcH E G i MGts
10 30 3 50 10 Asosiy TTM turi boTib mantiqiy ko‘paytirish inkori bilan, y a’ni HAM -EM AS amalini bajaradigan Sheffer elementi hisoblanadi. Sheffer elem entining shartli belgilanishi 12.5-rasmda ko‘rsatilgan. Bu yerda X I, X2 - kirishlar, Y - chiqish. M inimal kirishlar soni nolga teng. Ikki kirishii Sheffer elem entining ishlashi haqiqiylik jadvalida keltirilgan (12.2-jadval). 12.5-rasm. Ikki kirishli Sheffer elem enti shartli belgisi. 12.2 - jadval Ikki kirishli Sheffer elementining haqiqiylik jadvali
* 2
У = X f X 2 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 311
12.3. Em itterlari bogMangan m antiq elem entlar Em itterlari bog‘langan m antiq (EBM ) elem entni yaratilishiga raqam li qurilm alar tezkorligini oshirish m uam m osi sabab bo‘lgan. EBM elem entda qayta ulanuvchi tranzistor berk yoki ochiq bo‘ladi va bazada q o ‘shim cha noasosiy zaryad tashuvchilar to ‘planayotganda В Т to ‘yinish rejim ida ishlaydi. Tranzistom i bir holatdan ikkinchisiga o ‘tishi uzoq kechadigan jarayon bo‘lganligi sababli, TTM elem ent tezkorligi chek- langan. BTdagi kalit inersiyaliligini kam aytirish m aqsadida shunday sxem alar yaratish kerakki, unda qayta ulanuvchi tranzistor ochiq holatda aktiv rejim da ishlasm. EBM shunday sxem atexnik yechim lardan biri hisoblanadi. BTning to ‘yinm agan rejim i yuklam a va parazit sig‘im lami tez qayta zaryad- lanishi uchun talab qilinadigan ishchi toklam i oshirish imkonini beradi. Q ayta ulanuvchi elem ent ulanish vaqti m inim um ga keladi. Bu vaqtda BTning berkilish vaqti ortm aydi. Shu sababli EB M elem entlar yuqori tezkorlikka ega. EBM elem ent asosini to k qayta ulagichi tashkil etadi (12.6-rasm).
12.6-rasm. Tok qayta ulagichi. U D K kabi ikkita sim m etrik yelkadan tashkil topgan bo‘lib, ulam ing h ar biri tranzistor v a rezistordan iborat. Um um iy em itter zanjirida B T G /у ishlaydi. DKdan farqli ravishda kirishlardan biri (V T 2) tayanch deb ataluvchi doim iy kuchlanish m anbai
ga ulangan. Tok I 0 qiymati 312
tranzistom ing aktiv ish rejimiga mos keladi va EBM negiz elementlarida lo = 0,5-^-2 mA. BTG mavjudligi tufayli baza potensiallarining ixtiyoriy qiymatlarida em itter o ‘tishlarda avtom atik ravishda ^ £ 1 "*™ ^ £ 2 / о
shart o ‘rnatiladi. Aktiv rejim da em itter tokining baza - em itter kuchlanishiga bog‘liqiigi kirishdagi VT1 tranzistor uchun quyidagi ifoda bilan approksim atsiyalanadi Bu ifodalarda em itter tokining UEb =0 va UKB Ф0 bo‘lgandagi qoldiq qiymati
Integral texnologiyada egizaklik prinsipiga muvofiq hoi = ho 2 ‘ X ona tem peraturasida 0,025 V. (12.2), (12.3) va (12.4)lardan foydalanib. ga ega bo‘lamiz. Sxem a simmetrik, shuning uchun ikkala ВТ baza potensiallari teng bo‘lganda (С /ш = Uo) har bir yelkadan oqib o ‘tayotgan tok / 0 / 2 ga teng. Tayanch kuchlanish (/0= 1,2 V bo‘lsin. Agar Ukir qiymati Д < 0,1 V ga kamaysa, u holda (12.5) ga muvofiq ,
tok
I 0 ga nisbatan 1 % gacha kamayadi,
tok esa 99 % gacha ortadi. Demak, kirish signali U K i r < U0 - A (m antiqiy 0) boMganda VT1 tranzistor berk boMadi, VT2 tranzistordan esa toMiq
toki oqib o'tadi. A gar aksincha boMsa, y a’ni
qiymati A > 0,1 V ga ortsa, u holda (12.5) ga muvofiq,
tok
I 0 ga nisbatan 99 % gacha ortadi, I E2 tok
esa 1 % gacha kamayadi. Demak, kirish signali K ir > U 0 + A (12.3)
VT2 tranzistor uchun esa (12.4)
313 (mantiqiy 1) bo‘lganda VT2 tranzistom i berk deb hisoblash mumkin, VT1 tranzistordan esa to ‘liq I 0 tok oqib o ‘tadi. N atijada ideal tok qayta ulagichiga ega bo‘ldik. Sathlar orasidagi farq - qayta ulanish kichikligi uning kam chiligi hisoblanadi, chunki qayta ulanish sohasi kirish signal- larini tayanch kuchlanish
dan
UqitU* kir -U~ m =2A ~ 0,3 V qiymatga o ‘zgarishi bilan aniqlanadi. Demak, xalaqitlarga bardoshlik ham kichik bo‘ladi. Lekin mantiqiy o ‘tish vaqtining kichikligi ham da to ‘yinish reji- m ining yo‘qligi hisobiga tok qayta ulagichining qayta ulanish vaqti ju d a kichik bo‘lib, 3 nsdan oshmaydi. Tranzistor aktiv rejim da qoladigan maksimal t/'m q iy m a tin i aniq laymiz. Buning uchun [/a-5>0 (JJ k >Ub) shart bajarilishi kerak. Tranzis tom ing baza potensiali kirish signali bilan, kollektori potensiali esa
Uк ~ EM - a I 0 RK
(12.6) ifoda yordamida aniqlanadi. U holda tranzistor aktiv rejim chegarasida (U K = U b) qoladigan U ' k i r
qiymati quyidagi m unosabat bilan aniqlanadi и ш = Е „ - а 1 0И, = £ / „ + Д . (12.7)
(12.7) shart bajarilishi, berilgan EM, U 0 va
i f kjr qiym atlarida tranzistom ing aktiv ish rejimi ta ’m inlanishi uchun
rezistorlar qarshi ligi kichik (200 O m gacha) qilib tanlanadi. Alohida kalitlar (qayta ulagichlar) asosan analog sxem alarda qo‘I- laniladi. M antiqiy sxem alarda har bir qayta ulagich chiqishi bir yoki bir necha boshqa qayta ulagichlar kirishiga ulanadi. Qayta ulagichlar ketma- ketligi ishga layoqatligini ta ’minlash maqsadida kirish va chiqishlar bo‘yicha mantiqiy 0 va m antiqiy 1 sathlar m uvofiqlashtirilgan boMishi kerak. Afsuski, m azkur turdagi qayta ulagichlarda sathlar mosligi mav- ju d emas, chunki П va У2 chiqishlardan olinayotgan chiqish kuchlanishi doint Uo dan katta bo ‘ladL
Shu sababli, bunday qayta ulagichlami ketm a-ket ulab bo‘lmaydi. Buning uchun maxsus muvofiqlashtiruvchi kaskadlar q o ilan ila d i. U lar kuchlanish sathini siljitish qurilmasi deb ataladi. Em itter qaytargichlar bunday qurilm aning sodda sxemasi b o iib hisoblanadi. Qaytargichda chiqish (emitter) potentsialining sathi tayanch potensial sathidan
kattalikka past b o ia d i. 314
Tok qayta ulagichini EBM elementga o ‘zgartirish uchun uning chap yelkasini parallel ulangan (kirishlari bo‘yicha) tranzistorlar bilan almashtirish kerak. Ikkita kirishli EBM element sxemasi 12.7-rasmda keltirilgan. V T 4 V T S X I X 2 vn 12.7-rasm. Ikkita kirishli EBM ME sxemasi. VT1 va VT2 tranzistorlardan ixtiyoriy birining (yoki barovariga) berkilishi I 0 tokni chap yelkadan o ‘ng yelkaga o ‘tishiga olib keladi. VT4 va VT5 em itter qaytargichlar koilektor potensiallari sathlari
kattalikka siljitiladi, bu bilan EBM zanjim ing ishga layoqatligi ta ’minlanadi. Deylik, ikkala kirishga mantiqiy 0 potensial berilgan bo‘lsin. U holda VT1 va VT2 tranzistorlar berk, VT3 tranzistor ochiq boMadi. Demak, U1 chiqishda m antiqiy 1 sathi o‘m atiladi. VT1 va VT2 tranzistorlar berk bo‘lganligi sababli ulam ing koilektor potensiallari Uki ,2 = YEM. VT4 EOMdan U* kuchlanishni olib tashlasak, mantiqiy 1 sath
=
EM -U *.
(12.8) ekanligi kelib chiqadi. VT3 tranzistor bilan VT5 qaytargich ham m antiqiy funksiya bajaradi.
boMganda VT3 tranzistor ochiq, demak, U2 chiqishda mantiqiy 0 sathi o ‘m atiladi. VT3 tranzistor to‘yinish chegarasida turibdi deb faraz qilaylik, y a’ni
= 0. U holda tranzistordagi qoldiq kuchlanish EO‘dagi kuchlanishga teng boMadi
kuchlanishni olib tashlasak va (12.8) ifodaga qo'ysak, m antiqiy 0 sathiga ega boMamiz
(12.9) 315 (12.8) va (12.9) ifodalardan foydalanib, m antiqiy o ‘tish qiymatini aniqlaymiz:
Endi biror kirishga, masalan, X I ga m antiqiy 1 potensial berilgan bo‘lsin. U holda VT1 tranzistor ochiladi, VT3 tranzistor esa berkiladi. N atijada U1 chiqishda mantiqiy 0 kuchlanishi, U2 chiqishda esa m antiqiy 1 kuchlanishi o ‘m atiladi. Ikkala kirishga m antiqiy 1 berilganda ham vaziyat o ‘zgarmaydi. Hosil b o ig a n haqiqiylik jadvali 12.4-jadvalda keltirilgan. Jadvaldan, sxem a U1 chiqish bo‘yicha
mantiqiy amalini, U2 chiqish bo‘yicha esa n = xi+ X 2 m antiqiy amalini bajarishi m a’lum bo‘lib turibdi. Shuni ta ’kidlash kerakki, chiqishda em itter qaytargichlam ing qo‘l- lanilishi m antiqiy o‘tishni 0,7V gacha va xalaqitlarga bardoshlikni deyarli 0,3 V gacha oshirdi. Bundan tashqari, em itter qaytargichdagi kichik chiqish qarshiligi tufayli sxem aning yuklam a qobiliyati ortdi va yuklam adagi sig‘im qayta zaryadlanishi tezlashdi. M anbaning m anfiy qutbi umum iy deb olingan EBM sxem aning kamchiligi bo‘lib chiqish signali m antiqiy sathlarining kuchlanish manbai qiym atiga bog‘liqligi hisoblanadi. Bu (12.8) va (12.9) lardan kelib chiqadi. Bundan tashqari, chiqish um um iy nuqta bilan qisqa tutashganda em itter qaytargich tranzistori ishdan chiqadi. Kuchlanish manbai
ning m usbat qutbini um um iy nuqtaga ulab aytib o ‘tilgan kam chiliklam i bartaraf etish m um kin. U holda ( / ' = - £ M+ t / l = - ( / e = - 0 ,7 V; U 0 =-EM+U°=-2U' = - 1,4 V.
Bunda, sxem aning ish prinsipi, albatta, o ‘zgarishsiz qoladi. 500 seriyaga mansub EBM elem entning prinsipial elektr sxemasi 12.8-rasmda keltirilgan. 0 ‘zgarm as tok generatori (manbai) I 0 ni turli usullar bilan am alga oshirish m umkin. M azkur sxemada tok manbai sifatida tokni barqa- rorlashtiruvchi rezistor R3 q o ilan g an . Uning qarshiligi R1 (R2) rezis- torlam ing m aksimal qiym atlaridan ancha katta bo‘lishi kerak. Bunday m anbada I 0 qiymati qayta ulanish vaqtida o ‘zgaradi, lekin i f va
U 1 qiym atlariga ta ’sir ko‘rsatmaydi. 316
R2 VT4 VT6 VTS VT2 VT3 \R6 \R7\ \R9 o-E* 12.8-rasm. 500 seriyaga mansub ikkita kirishga ega EBM element sxemasi. Tayanch kuchlanish U 0 qiymati ham da i f va
U! qiymatlari tem- peratura va boshqa om illar ta ’sirida o ‘zgaradi. EBM sxem alarda xala- qitbardoshlik yuqori boMmagani sababli, sxem alami ishga layoqatligini saqlab qolish maqsadida keng ishchi sharoitlar diapazonida tempera- turaga barqaror tayanch kuchlanish manbai q o ilaniladi. U R 5 ,
VD1, VD2, R 4
lardan iborat b o ig a n kuchlanish b o ig ic h i va VT5, R 0
dan tuzilgan em itter qaytargichdan tashkil topgan. VD1 va VD2 diodlar tranzistom ing UBE kuchlanishi o‘zgarganda I 0 toki o ‘zgarishi hisobiga tem peratura o ‘zgarishini kompensatsiyalaydi.
rezistor VT5 tran zistor em itter toki qiymatini oshirish uchun xizm at qiladi va natijada, uning tok bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyenti ortib, chastota para metrlari yaxshilanadi. Odatda, bitta
m anba yagona kristallda joylash- gan bir necha (5-10tagacha) EBM elem entlam i tayanch kuchlanish bilan ta ’minlaydi. EBM elem entlar o ‘ta yuqori tezlikda ishlovchi tizimlar uchun negiz hisoblanadi. Elem entlami montaj usulda birlashtirish yo‘li bilan turli funksiyalami amalga oshirish imkoniyati tugNladi. Aytaylik, montaj usuli bilan ikkita EBM ning inverslamaydigan chiqishlari birlashgan boTsin (12.9-rasm). Agar elementlardan biri FI fiinksiyani, ikkinchisi esa F2 ni
bajarayotgan bo‘lsa, u holda birlashgan Z chiqishda Z = FJ +
F2 amali,
y a ’ni «Montajli YOKI» bajariladi. Bundan montaj usuli bilan ikkita EBM ning inverslamaydigan chiqishlari birlashsa Z = ( + Y2) + {XT, + Y4) = Y1 +Y2 +Y3 +Y4 317
amalni bajaruvchi, y a’ni kirishlar soni ortishiga ekvivalent elem ent hosil boMishi ko‘rinib turibdi. Sxemada
X I va
X2 kirishlar birinchi MEga,
va
X4 kirishlar esa ikkinchi M Ega tegishli. Inverslaydigan kirishlarini birlashtirsak, HAM -YOKI-EM AS amalini bajaruvchi M Ega ega bo‘lamiz Z = ( X \ + X 2 ) + { Х Ъ + Х А ) = ( X I + X 2 + X 3 + X A ) .
12.9-rasm. Ikkita EBM M E chiqishlarini birgalikda ulanishi. EBM elem ent funksional imkoniyatlarini kengaytirishga misol qilib tok qayta ulagichlarining zinasimon (k o 'p yarusli, daraxtsim on) ulanishini keltirishim iz mumkin. Bunda sochilish q u w a ti kamayadi va KIS kristallida sxem a egallaydigan sirt yuzasi kichrayadi. Ikki zinali EBM sxemasi 12.10-rasmda keltirilgan (chiqishida em itter qaytargichlar ko‘rsatilmagan). Sxem a uchta tok qaytargichdan tashkil topgan, ular: VT1 va VTV diffrensial juftlikdan iborat pastki zina qayta ulagichi va VT2 - V T2Z va VT3 - VT3Z differensial juftliklardan tashkil topgan yuqori zina qayta ulagichlari. Pastki zina tok qayta ulagichi
signali yordamida. yuqori zina tok qaytargichlari esa
va
X2 signallari bilan boshqariladi. Yuqori zinadagi har bir qayta ulagich pastki zina qayta ulagichi yelkalaridan birini tashkil etadi. Qayta ulanish toki VT4 tranzistorda tuzilgan tok generatoridan beriladi. Tok qiymati m anba kuchlanishi tayanch
kuchlanishi EB va rezistor R4 qarshiligi bilan belgilanadi. Sxema amalga oshirayotgan mantiqiy funksiya turini aniqlaymiz. 318
М' R1 \R2 >/o
IT6 vn VT4 *-E> 12.10-rasm. Ikki zinali EBM sxemasi. A gar
kirishga mantiqiy 0 berilsa, EBM ni yuqorida ko‘rib o ‘tilgan xossalaridan kelib chiqqan holda, X I va
X2 kirishlaming ixtiyoriy kombinatsiyalarida
va
Y2 chiqishlarda m antiqiy 1 hosil bo‘ladi. Agar
kirishga mantiqiy 1 berilsa va X1=X2=0 bo‘Isa, u holda
chiqishda m antiqiy 1 saqlanib qoladi. Boshqa holatlarda Y1 chiqish mantiqiy 0 ga mos keladi. Y2 chiqishda esa aksincha, faqat X1=X2=0 bo‘lgandagina mantiqiy 0 hosil boMadi. X3 ning berilgan qiym atlarida uchinchi va to ‘rtinchi chiqishlar,
ga mos keluvchi birinchi va ikkinchi chiqishlar qiymatlarini takrorlaydi. Bu to'rttala funksiya haqiqiylik jadvalini tuzib, ular Yl = ( X l + X 2 ) + X 3
; Y2 = ( X I + X 2 ) + X 3 Y3 = ( X Y + T l ) + X 3 ;
У4 = А'1 + ^2+Л Г З ekaniga ishonch hosil qilamiz. Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, EBM sxemotexnikasi TTMga nisbatan funksional jihatdan m oslanuvchan va turli murakkablikdagi mantiq algebrasini yaratish imkonini beradi. Bu xossa matritsali kris- tallar asosida buyurtmaga asosan KISlar yaratishda keng qoMlaniladi. Bundan tashqari, ko‘pgina maxsus maqsadlar uchun ishlab chiqilgan EBM sxemalari mavjud (ikkilik axborotni indikatsiya qilish uchun, m a’lum shakldagi signallarni shakllantirish uchun va boshqalar). 319
EBM elementlari bir necha seriya (K137, К 187, K229, 100, K500, 500 va boshqalar) ko‘rinishida ishlab chiqariladi. Bu seriyalar funk sional va texnik to iiq lik k a ega, ya’ni ixtiyoriy arifm etik va m antiqiy am allam i hamda saqlash, yordamchi va maxsus funksiyalam i bajarili- shini ta ’minlaydi. EB M elem entlar parametrlari 12.3-jadvalda kelti rilgan.
12.3-jadval EBM seriya elem entlari turlari___________________ EBM RIS parametrlari seriya K137
100, K500, 700 1500
1° k i r , mkA
0,5 0,5
0,5 l ‘ k ir , mkA
200 265
200 1? OHIO, v -1 ,6
-1 ,6 - 1,65
U 1 сто, V -0 ,8 - 0 ,9 -0 ,9 6
K t a r m 15 15 15 K b ir l 9 • 9 9 6 2,9 0,7 P is t r , mVt
70 35 50 I m , mA 15 26 -
V -5 ,2
......... -.5,2 , -4 ,5
EBM negiz elem entining shartli garfik belgilinishi 12.11-rasmda ko‘rsatilgan b o iib , u yerda X I, X2 - kirishlar, Y1 - invers chiqish; Y2 - to‘g ‘ri chiqish. Elem ent m usbat m antiq uchun bir vaqtning o ‘zida ikkita funksiyani am alga oshiradi:
chiqish bo‘yicha 2YOKI-EM AS (Pirs elem enti) va
chiqish bo‘yicha 2YOKI (diz’yunksiya). Ikki kirishli M Ening haqiqiylik jadvali 12.4-jadvalda keltirilgan.
12.11. Ikki kirishli EBM elem entning shartli garfik belgilanishi. 12.4-jadval Ikki kirishli EBM elem entning Xl X 2 У 1 У 2 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 320 |
ma'muriyatiga murojaat qiling