ТТЛ с открытым коллектором применяется для подключения элементов индикации (миниатюрные лампы накаливания, светодиоды, семисегментные индикаторы [один сегмент]).

2) ТТЛ с Z-состоянием. Третьим, или Z-состоянием называется запрет приёма информации, при котором выходное сопротивление логического элемента стремится к бесконечности, а выходной ток - к нулю.

Рис. 189

Рис. 190

Если на запрещающий вход с инверсией подать логический ноль, то на выходе инвертора DD1 установится высокий уровень логической единицы, диод VD1 закроется, что равносильно разрыву цепи, и схема будет работать как базовый элемент ТТЛ, выполняющий функцию И-НЕ. При подаче на запрещающий вход логической единицы на выходе инвертора DD1 будет логический ноль, и диод VD1 откроется. Точка «А» схемы окажется под напряжением близким к нулю, т. е. под напряжением логического нуля выходного сигнала инвертора DD1. Это приведёт к тому, что транзистор VT3 закроется. Ток через транзистор VT2, а следовательно, в базе VT4, будет близок к нулю, и транзистор VT4 тоже закроется. Таким образом, оба транзистора - и VT3 и VT4 - будут одновременно закрыты при любых состояниях на информационных входах X1 и X2. Это и является Z-состоянием схемы.

3) ТТЛШ.

К одному из недостатков ТТЛ можно отнести сравнительно невысокое быстродействие. Это объясняется тем, что при переключении транзистора из режима насыщения в режим отсечки база транзистора оказывается насыщенной неосновными носителями заряда. И коллекторный ток транзистора будет продолжать течь до тех пор, пока неосновные носители заряда не перейдут из базы в коллектор. Для повышения быстродействия в ТТЛШ между базой и коллектором транзистора включают быстродействующий переход Шоттки. В этом случае неосновные носители будут переходить из базы в коллектор не через коллекторный p-n переход, а через переход Шоттки (смотрите Рис. 192).

На принципиальных схемах транзистор с переходом Шоттки обозначается следующим образом:

Рис. 191

►©-

Рис. 192

4) Оптоэлектронные ИМС.

Оптроном, или оптоэлектронной парой называется устройство, состоящее из светоизлучателя, фотоприёмника и оптически прозрачной среды между ними.

Светоизлучателем служит излучающий диод, фотоприёмником может служить фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, поэтому оптроны называют резисторными, транзисторными, диод-

ными, симисторными, динисторными. Основная задача оптрона мации без электрической связи между входом и выходом. УГО оптронов изображено на рисунках 193 - 196.

обеспечить передачу инфор-

Рис. 193

Рис. 194

Рис. 195

Рис. 196

На рисунке 193 изображён резисторный оптрон, на 194 на рисунке 196, соответственно, динисторный. Маркировка оптронов.

диодный, на 195 - транзисторный и

А О Д 103 А

1 2 3 4 5

Расшифровывается маркировка так:

1группа - материал полупроводника. Буква «А» означает арсенид галлия.

2группа. Буква «О» означает, что мы имеем дело с оптроном.

3группа. Тип оптрона по виду фотоприёмника. «Д» - диодный оптрон, «У»

4группа - группа по электрическим параметрам.

5группа - модификация прибора в четвёртой группе.

В цифровых ИМС применяют диодные оптроны (смотрите рисунок 197).

тиристорный.

Ф=0 Ф1>0

Ф2>Ф1

Рис. 197

Рис. 198

Принцип действия.

При подаче на вход логического нуля ток через светодиод не протекает, светодиод не светится, и через фотодиод будет протекать очень маленький темновой ток, которого не достаточно для отпирания транзистора VT1 (смотрите рисунок 198).

При подаче на вход логической единицы светодиод зажигается, и через фотодиод будет протекать достаточно большой световой обратный ток, который открывает транзистор VT1. Оставшаяся часть схемы работает как базовый элемент ТТЛ.

Логические элементы на полевых транзисторах МОП-структуры

1)Ключи на МОП-транзисторах.

2)Комплементарная МОП - пара (КМОП).

3)Реализация функции И-НЕ в КМОП - логике.

4)Реализация функции ИЛИ-НЕ в КМОП - логике.

1) Ключи на МОП-транзисторах.

иип и

з si02 с

-\ > I-

С VT1

Рис. 199

Рис. 200

Рис. 201

Недостатком данных ключей является наличие резисторов, которые занимают в подложке значительно больше места, чем транзистор. Поэтому наиболее широко применяются ИМС, у которых вместо резистора также применяется МОП - транзистор, но с каналом другого типа проводимости. Такие взаимодополняющие структуры получили название МОП - пар.

2) Комплементарная МОП - пара (КМОП).

"p"

"n"

Рис. 202

Рис. 203

Рис. 204

Если на затвор подать сигнал логического нуля, то в транзисторе VT2 (с каналом «п»типа проводимости) канал будет отсутствовать, а в транзисторе VT1 с каналом «p» типа канал будет индуцирован, т. к. на затворе относительно истока будет действовать отрицательное напряжение. Через этот канал выход Y соединяется с плюсом ИП, и на выходе будет высокий уровень логической единицы.

При подаче на вход логической единицы канал в транзисторе VT1 исчезает, а в VT2 канал индуцируется и через этот канал соединяется с нулевым потенциалом общего провода, следовательно, на выходе будет логический ноль.

Достоинства комплементарной МОП - пары - отсутствие резисторов, что позволяет повысить степень интеграции; очень малое потребление тока от ИП, т. к. между плюсом и минусом ИП всегда оказывается транзистор, у которого нет канала. Недостаток комплементарной МОП - пары: низкое быстродействие.

3) Реализация функции И-НЕ в КМОП - логике.

VT2 иип

Рис. 206