VTŠ: Digitalna elektronika
Logička kola na bazi
bipolarnih tranzistora
mr. Veličković Zoran
Oktobar, 2010.
Zasićenje tranzist. i logička kola
Ulaz “visoko”
Izlaz “nisko”
0 V = “nisko” logički nivo 0
5 V = “visoko” logički nivo 1
Neprovodni tranzistor (1)
‡
U slučaju inverzne polarizacije oba P-N spoja
između baze i emitora (kod NPN tranzistora)
nema kolektorske struje, tako da je napon na
kolektoru jednak naponu napajanja.
‡
Protiče samo inverzna kolektorska struja koja
je zanemarljiva.
‡
Sa logičke tačke gledišta ova šema radi kao
invertor!
Neprovodan tranzistor (2)
Ulaz: “nisko”
Izlaz: “visoko”
0 V = “nisko” logički nivo 0
5 V = “visoko” logički nivo 1
Tranzistorski invertor
Napajanje +Vcc
Napajanje -Vcc
Umesto zaključka
‡
Kod digitalnih kola napon logičkih nivoa logičke nule “0” i
logičke jedinice “1” meri se u odnosu na zajedničku liniju –
nulu (ground).
‡
Odsustvo napona predstavlja logičku nulu, dok prisustvo
napona napajanja predstavlja logičku jedinicu.
‡
Gejt (kapija) predstavlja tranzistorsku šemu koja je
sposobna da prihvati, odnosno postavi na izlazu
odgovarajuće logičke nivoe.
‡
Obično se gejt predstavlja trougaonim simbolom,
apstrahujući tranzistor i njemu pripadajuće komponente.
Tranzistor kao idealni prekidač
Strujom kontrolisan prekidač
Naponom kontrolisan prekidač
Problemi u realizaciji
‡
Treba pouzdano obezbediti da svi tranzistori rade
u zasićenju ili u da su neprovodni.
‡
Zbog toga se dodaje još nekoliko tranzistora kako
bi se obezbedili naponsko pojačanje koje će
osigurati gor postavljeni uslov.
‡
Na sledećoj slici je prikazano kako se u praksi
realizuje invertor sa bipolarnim tranzistorima.
Praktični invertor
Ulaz
Izlaz
Praktični invertor
Ulaz
Ulaz
Izlaz
Problemi u realizaciji
‡
Ako se ulaz kod ovog kola ostavi nepovezan, smatraće se da je
ulaz povezan na visoko.
‡
Dakle u tom slučaju izlaz je na niskom.
‡
Ovakvo ponašanje je poznato pod imenom TTL (Transistor To
Transistor) logika.
‡
Ova logika može pojednostaviti realizaciju pojedinih prekidačkih
funkcija.
‡
Ako se zna da se ulaz nepovezanog gejta može smatrati
logičkom jedinicom, potrebno je za svako kolo koje napaja TTL
logiku obezbediti vezu prema masi za logičku nulu, odnosno
treba ostati nepovezano za logičku jedinicu!
‡
Prikazan koncept TTL logike podržava izlaznu struju u oba smera
(ulazna i izlazna struja).
In-Out struja kod TTL kola
Ulaz
Potrošač ili
ulaz u drugo
TTL kolo
Ulaz
Potrošač ili
ulaz u drugo
TTL kolo
In-Out struja kod TTL kola
Direktna veza prema Vcc nije neophodna da
bi se dobila logička jedinica!
Ulaz
Ulaz
Može i ovako !
Ulaz
Veza sa TTL kolima
Ulaz
Svako kolo koje napaja TTL ulaz mora da
obezbedi dovoljno struje za nivo logičke nule
Izlaz sa otvorenim kolektorom
Ulaz
Izlaz
Nema tranzistora Q4!
Tranzistor sa više emitora
Baza
Emitori
Kolektor
TTL NI kolo
Ulaz A
Ulaz B
Izlaz
Tranzistor sa dva emitora i pojednom bazom i kolektorom!
TTL I kolo
NI kolo
Invertor
Ulaz A
Izlaz
Ulaz B
Lakše je realizovati NI nego I TTL kolo!
TTL NILI kolo
Ulaz A
Ulaz B
Izlaz
TTL ILI kolo
NI kolo
Invertor
Ulaz A
Izlaz
Ulaz B
Lakše je realizovati NILI nego ILI TTL kolo!
Download

VTŠ: Digitalna elektronika Logička kola na bazi bipolarnih tranzistora