Активная нагрузка цифровых схем с открытым коллектором

 

Изобретение относится к импульсной и цифровой технике. Цель изобретения - повышение быстродействия активной нагрузки. Устройство содержит управляющий транзистор 1, выходной транзистор 2, дополнительный резистор 3, токозадающий резистор 4, диод 5, форсирующий конденсатор 6, выходную шину 7 и шину питания 8. За счет введения управляющего транзистора 1, дополнительного резистора 3 и форсирующего конденсатора 6 активная нагрузка обеспечивает увеличение коллекторного тока оконечного транзистора цифровой схемы при его запирании. Это приводит к уменьшению степени насыщения оконечного транзистора и повышению быстродействия. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (sI) 4 Н 03 К 19/08 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

П0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4260563/24-21 (22) 11.06.87 (46) 30.07.89. Бюл. It- 28 (71) Одесский политехнический институт (72) Т.Г.Трофименко, A.В,Фрид и В.С.Янина (53) 621.374(088.8) (56) Титце У., Шенк К, Полупроводниковая схемотехника. М.: Мир, 1982, с. 95, рис. 8,6. (54) АКТИВНАЯ НАГРУЗКА ЦИФРОВЫХ СХЕМ

С ОТКРЫТЫМ КОЛЛЕКТОРОМ (57) Изобретение относится к импульсной и цифровой технике. Цель изобре„.80„„1497739 A 1

2, тения — повышение быстродействия активной нагрузки. Устройство содержит управляющий транзистор 1, выходной транзистор 2, дополнительный резистор 3, токозадающий резистор 4, диод

5, форсирующий конденсатор 6, выход\ ную шину 7 и шину питания 8. 3а счет введения управляющего транзистора 1, дополнительного резистора 3 и форсирующего конденсатора 6 активная нагрузка обеспечивает увеличение коллекторного тока оконечного транзистора цифровой схемы при его запирании. Это приводит к уменьшению степени насыщения оконечного транзистора и повышению быстродействия. 1 ил.

1497/3

>г(((у (! с.—

Иэо((роте>(ис от((ос>>тс я к ной и ии(1(роной технике.

Цю!ь>(! »Зoб(pcт et!èÿ явня с. т с>t по!(ь! шеи»» быстродействия активной

5 грузки.

11 t чертеже представлена схема активной нагрузки.

Активная !нагрузка содержит управ.!!яющий транзистор 1, выходной транзистор 2, дополнительный резистор 3, токозадающий резистор 4, диод 5, форсирующий конденсатор Ь, ныходную шину 7 и шину 8 питания. Па чертеже изображен также оконечный транзистор 15

9 цифровой схемы с открытым коллектором 10, Анод диода 5 объединен с эмиттером выходного транзистора 2 и является выходом 7 схемы, первый вывод 20 токозадающегсл резистора 4 соединен с базой выходного транзистора 2, коллектор которого объединен с вторым выводом токозадающего резистора 4 и подключен к шине 8 питания, база управляющего транзистора 1 соединена с первым выводом форсирующего конден— сатора 6, с первым выводом дополни" тельного резистора 3 и с катодом диода 5, коллектор управляющего тран- 30 зистора 1 соединен с базой выходного транзистора 2, второй нь(нод дополнительного резистора 3 соединен с вторым выводом форсирующего конденсатора 6 и с шиной 8 питания, эмиттер управляющего транзистора 1 соединен с эмиттером выходного транзистора 2 и с коллектором 10 оконечного транэи тора 9 цифровой схемы.

Активная нагрузка работает следую- 40 щим образом.

В любо t статическом состоянии (открыт, закрыт) оконечного транзистора 9 цифровой схемы управляющий транзис.ор 1 открыт и насьпцен током 45 базы от источника питания через дополнительный резистор 3. Выходной транзистор 2 закрыт и ток, потребляемый от источника питания, от раничивается токозадающим резистором 4, (усло- 0 вие насьпцения транзистора 1: К =11р R, где R,,R — сопротивления резисторов 3, 4; р — коэффициент усиления транзистора 1 по току; И = 2-3 — коэффициент насьпцения; условие надежно- 55

ro запирания транзистора 2; напряжение насьпцения "коллектор — эмиттер транзистора 1 меньше напряжения отпирания "баз» вЂ” эмиттер" транзистора 2;

4 (>ос((с днес вес гд;! !(! ((((ч(!(((л(((, с с ли транзистор 1 г рманисный, а транзистор 2 кремииевыи).

При отпир !н!ьи оконечного транзистора 9 упр((вл>>>(>!(!>(й трап вист(р 1 остается открытым,;t тр;!нзистор ? !аиерTbIM ° EMKnc t ü > под! .(((Оче>(ная к н Ix(>(tv

7, разряжас тся t(роз тр ttl >!стор 9.

При запирании с(к(1нечног о транз>!стора цифровой схел(! ((с моменту окончания рс>ссас>(в(!ния зс!ряда erсi базы ) напряжение на базе чпр!его транзистора 1 фиксируется эаряженнь",. конденсатором 6, в то нрел>я как напряжение на его эмиттере, соединенном с выходом 7, увеличивается, н рс зул!,тате транзистор 1 закрывается, а выходной транзистор 2 oTKphlp,l.. ..т<л током от источника питания чсpt з токозадающий резистор 4. Емкость, пс>дклв чс иная к ныводу 7, заряжается змиттерным током тран3HcTop t 2, н (1 раэ превосходя>цим т >к резистора 4.

Чтобы выходной транзистор 2 был открыт н течение t>cего времени заряда емкости, иодклк ченной к выходу 7, постоянная времени С R з цепи базы транзистора 1 должна быть в 5-6 раз больше постоянной времени С Е / з >;епи эмицтера. Отсюда, учитывая приведенное вьцпе условие насьпцения, получим оценку емкости форсирующего конденсатора 6

С . (5-6)С (1(1 /ь p ) > где С вЂ” суммарная емкость, связанная с выходом 7 и коллектором транзистора 9. формула изобретения

Активная нагрузка цифровых схем с открытым коллектором, содержащая выходной транзистор, токозадающий резистор и диод, анод которого объединен с эмиттером выходного транзистора и является выходом схемы, первый вывод токоэадающего резистора соединен с базой выходного транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом токоэадающего резистора и с шиной питания, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в нее введены управляющий транзистор, дополнительный резистор и форсирующий конденсатор, причем база управляющего транзистора соединена с первым выводом

I <977 3<1

)11итт< ром выходного транзистора, Гоставитель А. Цехановский

Редактор А.Маковская Техред А.Кравчук Корректор И.Горная

Заказ 4456/55 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно †издательск комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ф< P< EEP)71<)III< 1 <)1!Дс )!<.)т) Р), Г 1)еРв),1м

ВЬIВОДОМ ДОПО)111И1 С.1<Вtf() I < РЕ ИГ T<) P

ВТОРЫМ ВЫВ< ДОМ ФОРС ИРУЮЩс ГО КОНДЕ11слторл и с шиной питлния, - миттер упрлвляющего трлнзисторс) соединен с