Математика Курсовая по Термеху Примеры решения задач Интеграл Физика Атомная физика Контрольная по физике Электроника Электротехника Электроэнергетика Тепловая и атомная энергетика Контрольная Школы дизайна Дизайн квартир Чертежи

Промышленная электроника

Ключи на полевых транзисторах

Важным направлением развития цифровой электроники является создание логических элементов на базе полевых структур. Для этих целей  были использованы следующие структуры:

Металл – Окисел – Полупроводник (МОП). МОП – структура, представляет собой следующее:

Если = 0, то положительные заряды будут находиться в этом положении и между стоком и истоком отсутствует канал .

 сток-исток – появление канала, ширина которого зависит от приложенного напряжения, следовательно появляется . Такая структура обладает важным преимуществом управления каналом не с помощью тока, а с помощью напряжения, а значит энергопотребления минимальны.

Логические элементы на рыле и переключателях. Резисторно-транзисторная логика (РТЛ) Построение первых вычислительных систем на базе логических элементов промышленно было освоено в середине сороковых годов прошлого столетия. Они строились в полном соответствии с основными законами Булевой алгебры, где в качестве переключаемых устройств были задействованы рыле и переключатели.

Логические элементы диодно-транзисторной логики (ДТЛ). Логические элементы транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ)

Элементы ТТЛ с разными выходными каскадами В процессе развития ТТЛ был разработан целый набор элементов, предназначенный для решения конкретных задач в цифровой электронике. Общим для них является наличие многоэмиттерного транзистора на входе, а отличаются они различными типами выходных каскадов

Базовые элементы КМОП-логики

R-S-триггеры. Синхронные R-S-триггеры Данный класс триггеров является простейшим и так же является основой для построения всех других классов триггеров. Для построения R-S –триггеров достаточно двух элементов: ИЛИ-НЕ или И-НЕ.

Т-триггеры, D- триггеры и J-K-триггеры Основой для построения данных классов триггеров является синхронный R-C-триггер.

Недостаток: образующийся канал имеет достаточно высокое омическое  сопротивление канала. В ранних структурах оно порядка единиц КОм, в современных – десятки  сотни Ом. Эти особенности вносят и особенности в работу ключей, созданных на таких структурах. Рассмотрим эти особенности на примере данного полевого транзистора с резистивной нагрузкой:

Выходная характеристика транзистора:

Из рисунка: выходные характеристики имеют две качественно разных области:

I – триодная область. Если взять  → мало.

II – пентодная; → велико.

Нагрузочная характеристика: как видно из линии нагрузки, вторая особенность в зависимости от напряжения на затворе осуществляется переход из пентодной области в триодную (напряжение из точки А в точку В). При этом напряжение открытого ключа к нулю свести практически не возможно, т.е. если данный ключ использовать в логических схемах, то надо подбирать транзисторы с такими выходными характеристиками, чтобы напряжение открытого ключа   было меньше, чем максимальное допустимое значение уровня логического нуля.

Чтобы устранить данные недостатки, существует два основных приема:

1) Ключ с динамической нагрузкой:

Рассмотрим принцип его работы с помощью комбинированных выходных характеристик:

Качественный анализ выходных характеристик (см. стрелки) указывает на то, что с ростом напряжения на входе ключа транзистор  из высокоомного состояния переходит в низкоомное (переход А → В). С другой стороны более резкое изменение переводит второй транзистор  из триодной области в пентодную (наоборот), что эквивалентно резкому росту нагрузки . Тем самым, доводя выходное напряжение открытого ключа практически до нуля.

Второе преимущество: когда , сопротивление - мало (триодная область) (т. В'), что обеспечивает хорошую нагрузочную способность.

В-третьих, такой ключ оптимально технологичен для интегрального исполнения.

2) Ключ на комплиментарных парах (КМОП-технология):

В данном ключе используется два транзистора с разными типами канала, => рост входного напряжения открывает транзистор , и автоматически уменьшает канал транзистора , и наоборот. В результате такой симметрии получается идеальная переходная характеристика:

Использование КМОП-структур приводит к идеальной характеристике (благодаря симметрии).

Область 1 – область, где один из транзисторов имеет не бесконечно большое внутреннее сопротивление. В т. А сопротивления каналов обоих транзисторов равны.

Таким образом, такая структура полностью устраняет недостатки всех предыдущих ключей, и как видно из графика, только в области 1 потребляет ток от источника ЭДС.

Так как  и  (на графике) => интегральные схемы, собранные по КМОП-технологии, обладают наивысшим энергосбережением.

Единственный недостаток таких устройств – меньшее быстродействие по отношению к ТТЛ-структурам.


Анилингус - одна из услуг, которые презентуют сексуальные шалашовкиБелгорода http://belgorod.prostitutki.beer/services-for-sex/anilingus/,от каких прихотливый мужчина приобретает чрезвычайное восхищение и потрахав этих крошек ни за что не захочет взять себя в руки. | Золотой дождь прием - это самая запрашиваемая услуга, а материализуют всё мокрые работницы панелиАрхангельска http://arhangelsk.prostitutki.beer/services-for-sex/zolotoj-dozhd-priem/,и ежели вы потребуете конкретно эту услугу, то получите французскую любовь бесплатно. На главную