Вибір транзистора. Визначення розміру колекторного струму насичення. Розрахунок опору колекторного резистора. Синтез базового логічного елемента ТТЛШ. Розрахунок опору резистора в ланцюзі бази. Розрахунок часу вмикання і вимикання цифрового ключа.
Аннотация к работе
Зявившись близько 60 років назад, ЕОМ відкрили нову сторінку в історії людських знань та можливостей, значно полегшили працю вчених, дали можливість вивчати найскладніші процеси. Електронний ключ - активний елемент ввімкнений у коло навантаження, який здійснює його комутацію, тобто замикання або розмикання, при діянні зовнішнього керуючого сигналу.Важливими є процеси, що відбуваються в найпростішому біполярному ключі при впливі на вхід послідовно двох ідеальних стрибків напруги різних знаків (вмикання - перехід транзистора в низькоомний стан (насичення) і вимикання - відсічка). При цьому в перехідному процесі для вихідної напруги можна виділити пять етапів: затримка вмикання транзистора тзт ; час наростання колекторного струму (час фронту) тф; накопичення надлишкового заряду (статика); затримка вимикання транзистора (час розсмоктування) тр; час спаду колекторного струму тсп. При заданій величині споживаної потужності колекторний струм насичення визначається із співвідношення: (1) де - напруга, яка прикладена до відкритих колекторного і емітерного переходів при роботі транзистору в режимі насичення, для кремнієвих транзисторів приймає наближене значення 0,2 В. Звідки: Опір резистору бази можна визначити за формулою: (6) де ??максимальна напруга, яка прикладена до переходу база емітер при роботі транзистору в режимі насичення (перехід база-емітер відкритий ); для кремнієвих транзисторів приймає приблизно значення 0,7 В. Час формування фронту сигналу () визначається за формулою: , (11) де постійна часу приросту заряду в активному режимі транзистору (режимі відсічки); ? ємність навантаження, яка згідно завдання приймає значення 9 ПФ; ? струм, який необхідно подати в базу транзистору для забезпечення його включення.При розрахунку найпростішого біполярного ключа отримано сумарний час ввімкнення транзистора, який складає 0.098 мкс, а сумарний час вимкнення 0.1034 мкс.Для зменшення числа логічних елементів, які реалізують функцію, застосовують різні методи МІНІМІЗАЦІЇНАЙБІЛЬШ часто застосовують методи з використанням карт Вейча і карт Карно. Система елементів, яка дозволяє будувати на їх основі логічні функції будь-якої складності, називається функціонально повною системою або базисом. Ці функції також називають операторами, а запис більш складних функцій у вигляді суперпозиції операторів логічних елементів називається її операторною формою [8]. Якщо число входів у логічних елементів достатньо велике, то одержання операторного запису функції зводиться до її зображення в одній із стандартних канонічних нормальних форм, число яких вісім. За даними варіанта синтезуємо елемент ТТЛШ елемент на транзисторах і діодах Шотткі (ТТЛШ).Здійснено вибір відповідної серії мікросхеми заданого логічного елементу, який реалізує функцію І-НІ та має коефіцієнт об‘єднання по входу 4, коефіцієнт розгалуження - 10, час затримки - 14 нс для синтезу логічної фунції. За даними варіанту було представлено логічну функцію у вигляді таблиці істиності для подальшого синтезу функціональної схеми.Під час виконання курсового проекту були проведені дослідження і розрахунки, в відповідності з вимогами технічного завдання. Також було закріплено знання реалізації логічної функції та навички будування логічних та принципових схем.