Ремонт принтеров, сканнеров, факсов и остальной офисной техники


назад Оглавление вперед




[52]

каналами соединены параллельно и, таким образом, имеют характеристики противоположной полярности. Следовательно, если транзистор с р-каналом открыт, то транзистор с я-каналом находится в закрытом состоянии. По этой причине рабочий ток в схеме весьма мал, а к. п. д. схемы очень высок.

При работе в цифровых системах, где используются импульсные сигналы малой длительности, транзисторы работают поочередно, обеспечивая также очень незначительное потребление мощности. При увеличении скорости переключения средняя мощность вентиля возрастает, хотя, если скорость переключения не превышает 10 кГц, значение рассеиваемой мощности составляет не более 1 мкВт на вентиль. С повышением частоты сигнала увеличивается частота повторения импульсов тока, и поэтому несколько возрастает потребляемая мощность.

Благодаря особенностям передаточной характеристики схемы МОП-типа с дополняющими транзисторами имеют высокую помехоустойчивость. Различные фирмы выпускают интегральные цифровые схемы такого типа, которые могут хорошо работать на частотах до нескольких мегагерц. Таким образом, МОП-схемы с дополняющими транзисторами могут с успехом применяться не только в вычислительных устройствах, но также в системах связи и измерительной аппаратуре.

Как показано на рис. 14.5,6, в схему может быть введен дополнительный резистор Rr> обеспечивающий линейный режим работы. Этот резистор включают между входным и выходным зажимами, так что он является цепью обратной связи, которая автоматически корректирует дрейф, появляющийся на выходе схемы. Так как при нормальной работе вентиля через него протекает ток незначительной величины, то падение напряжения на резисторе R] практически отсутствует. Это позволяет применять высокоомный резистор R] величиной в несколько десятков мегом, что обеспечивает эффективное разделение сигналов на входе и выходе.

Схема, изображенная на рис. 14.5,6, может использоваться для построения генератора или усилителя. В схеме генератора с кварцевой стабилизацией частоты кварцевую пластину включают параллельно резистору Rj. Кварц ведет себя как резонансный контур в цепи обратной связи на частоте сигнала, обеспечивая высокую стабильность частоты колебаний (см. рис. 4.5).

Термин «интегральные логические схемы инжекционного типа» (схемы инжекционной логики - PL) относится к интегральным схемам, достоинства которых особенно очевидны в биполярных схемах с большим уровнем интеграции (БИС). Логические схемы инжекционного типа потребляют очень незначительную мощность, просты, так как содержат минимальное количество схемных элементов, и обладают высокой эффективностью. Так, например, на одной полупроводниковой пластине можно изготовить систему, содержащую до 3000 вентилей, или систему памяти объемом 10000 двоичных разрядов.

Важной характеристикой инжекционных схем является универсальность их применения в электронных схемах. Они могут применяться в производстве недорогих электронных часов, в которых потребление мощности не превышает нескольких микроватт. Несмотря на очень малое потребление энергии, такие схемы обеспечивают достаточно большую амплитуду сигнала и тем самым делают возможной работу цифрового устройства отображения на светодиодах. Схемы инжекционного типа могут также использоваться в цифровых вольтметрах, цифровых блоках настройки, в линейных схемах радио- и телевизионных приемников. Но главное применение инжекционных схем - логические матрицы, устройства считывания информации из постоянных запоминающих устройств, а также системы обработки логических сигналов в калькуляторах.

Инжекционные схемы, включающие два дополняющих транзистора, выполняют роль вентиля (рис. 14.6, а). Многоколлекторный транзистор n - р - n-типа применяется в качестве инвертора, а транзистор р - n - р-типа служит либо в качестве нагрузки, либо является источником тока. На входе и выходе схемы не используется ни одного резистора.

14.5. Логические схемы инжекционного типа

Рис. 14.6. Логические схемы инжекционного типа.

Типичная схема инжекционного типа показана на рис. 14.6,a. Здесь в виде двух пересекающихся окружностей изображен источник тока, который присоединен к многоколлекторному транзистору n - р - n-


типа (см. также рис. 2.3). Источник тока может быть транзистором р - n - р-типа, как показано на рис. 14.6,6. В такой схеме первый транзистор р - n - р-типа является вентилем, который инжектирует неосновные носители в базу второго транзистора n - р - n-типа, являющегося инвертором. Второй транзистор можно . рассматривать как нагрузку, следовательно, отпадает необходимость в применении обычных резисторов (см. разд. 14.3).

Схемы инжекционного типа работают очень устойчиво при различных видах сигналов, а потребляемая мощность не увеличивается с возрастанием частоты. Кроме того, такие схемы обладают высокой помехоустойчивостью при действии шумов и нежелательных сигналов.

Источник тока

Рис. 14.7. Схема вентиля ИЛИ-НЕ инжекционного типа.

14.6. Схема вентиля ИЛИ-НЕ инжекционного типа

На рис. 14.7 изображена схема логического двухвходового вентиля ИЛИ-НЕ. Схема имеет два выхода, один из которых является выходом с отрицанием (ИЛИ-НЕ), а второй выход - неинвертированный (ИЛИ). В таком вентиле использованы три схемы инжекционного типа, а источники постоянного тока образованы инжекционными транзисторами, являющимися неотъемлемой частью интегральной схемы.

Коллекторы каждой из входных инжекционных схем соединены между собой перекрестно, т. е. верхний коллектор схемы А соединен с нижним коллектором схемы В и наоборот. Выход схемы А подан на базу дополнительной инжекционной схемы, которая является инвертором. Благодаря этому при подаче сигнала на вход А на выходе этой схемы он инвертируется; вторая схема инвертирует сигнал вторично и возвращает его в исходное состояние. Когда же сигнал подается на вход В, то он инвертируется только один раз, и поэтому полярность сигнала на выходе окажется противоположной сигналу на входе.

Диоды Шоттш

Рис. 14.8. Схема фиксации с диодами Шоттки.

При подаче сигнала на вход А он появляется на выходе после второго инвертора в неинвертированном виде. Однако с первой инжекционной схемы этот же сигнал подается и на выход нижней схемы, а так как здесь он не подвергается повторной операции инвертирования, на нижнем выходе вентиля сигнал появляется в инвертированном виде (А).

Аналогичным образом при подаче импульса на вход В на нижнем коллекторе схемы и на выходе он появится в инвертированном виде (В). Выходной сигнал с верхнего коллектора нижней схемы подается


одновременно на верхнюю схему и выходной инвертор. Следовательно, на верхнем выходе этот сигнал появится в неинвертированном виде. Таким образом, выходные сигналы в такой схеме появляются в случае подачи сигнала ИЛИ на вход Л, ИЛИ на вход В, ИЛИ на оба входа вместе, а выходной сигнал получается как в инвертированном, так и в неинвертированном виде. Путем добавления других схем, аналогичных показанной на рис. 14.7, можно получить схему с большим числом входов и выходов.

14.7. Схема фиксации с диодами Шоттки

Для улучшения характеристик логических схем в интегральной технике широко применяются специальные приборы, называемые диодами Шоттки.

Эти диоды выполняют функции переключения с значительно более высокой скоростью, чем обычные диоды. Кроме того, благодаря небольшому падению напряжения на диодах Шоттки потери мощности в таких диодах минимальны. Условное изображение диодов Шоттки (рис. 14.8) отличается от принятого для

обычных диодов.

В схеме на рис. 14.8 диоды Шоттки используются для фиксации выходных сигналов вентилей инжекционного типа. Эти диоды ограничивают амплитуду сигналов, подаваемых на вход логических схем, и уменьшают время переключения, которое имело бы место при чрезмерно большой амплитуде сигналов. Применение фиксирующих диодов Шоттки позволяет увеличить скорость переключения инжекционного вентиля примерно в 5 - 6 раз. Приведенная на рисунке схема применяется в вентилях инжекционного типа фирмы IBM для уменьшения амплитуд сигналов, превышающих 500 мВ, до уровня 150 - 300 мВ.

Глава 15

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ПЕРЕДАЮЩИХ И ПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

15.1. Передатчик АМ-сигналов

К антенне

К антенне

Усилитель] ала умно житель частоты

усилитель\ мощности

ПредисиА литель

Звука -Зой усилитель

\Мовулятор {усилитель мощности)

1 §~ I

Мипроаюп, звцноснима -

тель или Уюгнштютон

Источник

питания

Рис. 15.1. Блок-схема передатчика с A.M.

Схема передающего устройства, показанная на рис. 15.1, применяется для генерирования АМ-сигналов, которые передаются в широковещательных радиосистемах. (Соответствующий приемник АМ-сигналов рассмотрен в разд. 15.5). Как показано на рис. 15.1, высокочастотный генератор с кварцевой стабилизацией генерирует колебания несущей частоты. С выхода генератора колебания подаются на стандартный буферный усилитель класса С или умножитель частоты, после чего амплитуда и частота сигнала принимают такие значения, которые требуются для управления высокочастотным усилителем мощности. Сигналы с микрофона, звукоснимателя или магнитофона подаются на предварительный усилитель. Далее для повышения амплитуды сигнала применяются звуковой усилитель и выходной усилитель мощности, с выхода которого сигнал используется для модуляции несущей (более подробно см. гл. 6).

Если сигнал с модулирующего усилителя класса С подается непосредственно в антенну, как показано на



[стр.Начало] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56]