Элементы эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ)

Принципы работы схемы:

Если U_ВХ выше порогового, то VT₁ открыт и работает в линейном режиме. VT₂ должен быть при этом закрыт. Весь ток от источника E_Э поступает в цепь VT₁. В результате через R₁ протекает ток, который вызывает появление ВУ на выходе. Ток в цепи R₂ отсутствует и напряжение U_Y2 = ВУ. Если напряжение на входе меньше порогового, VT₁ закрыт, VT₂ - открыт и работает в линейном режиме. Напряжение на U_Y1 - ВУ, а на U_Y2 - НУ. На выходе U_Y1 - выходной сигнал инверсного уровня, а на U_Y2 - повторение уровня. Поэтому этот элемент является одновременно и повторителем и инвертором.

Определим пороговое напряжение U_X, при котором схема будет правильно работать.

a) Пусть на входе ВУ (U_X > U_П).

VT1 открыт.

VT₂ должен быть закрыт. j _Б -j _К < 0,5В - для кремниевого транзистора

U_X > E₀ + 0,2;

б) Пусть на входе НУ (U_X <U_П).

VT₁ - закрыт.

Пороговое напряжение находится в окрестности E₀.

Промежуток E₀ -0,2¸ E₀ +0,2 является нерабочей областью. Источник E₀ - это источник опорного напряжение.

Недостаток схемы - 3 источника питания E₀, E₁ и E_Э. Наличие E₁ приводит к тому, что любое изменение E₁ вызывает аналогичные изменения выходного уровня напряжения. В связи с этим выводы сопротивлений R₁ и R₂ подключаются к общему выводу, а напряжение Е₀ вырабатывается с помощью общего источника опорного напряжения, который питается от E_Э.

Таким образом, в схеме только E₂;

Расчет схемы:

a) Пусть на входе ВУ (более положительный, чем E₀).

VT₁ открыт.

;

;

VT₂ закрыт.

R₂»0;

Рабочий режим транзисторов в элементах ЭСЛ - линейный режим

для холостого хода

Для того, чтобы VT₁ был в линейном режиме, необходимо,

чтобы , иначе он уйдет в насыщение

б) Пусть на входе ВУ (более отрицательный, чем E₀).

VT₁ закрыт.

;

; U_Y»0;

;

Для работы транзистора в линейном режиме необходимо, чтобы:

;

Должно быть:

; ;

;

Подобные элементы работают на отрицательных напряжениях,

а с p-n-p транзисторами - на положительных.