Ўзбекистон республикаси алоқа ва ахборотлаштириш агентлиги тошкент ахборот технологиялари университети

«0» ҳолатдан «1» ҳолатга, ёки аксинча ўтишдаги қайта уланиш кечикиш вақти;

қайта уланишларнинг (тезкорлик) ўртача кечикиш вақти - 0,5(t⁰_К + t¹_К).

Замонавий статик тизимларнинг асосий негиз элементи бўлиб Шоттки диодлари қўлланилган ТТМ, И²М, ЭБМ, МДЯ – транзисторларда (ёки р – каналли МДЯ, ёки n – каналли МДЯ) ясалган мантиқ, комплементар МДЯ – транзисторларда (КМДЯ) ясалган мантиқ элементлари ҳисобланади.
Рақамли интеграл микросхема негиз элементларига қўйиладиган асосий талаб – уларниннг тезкорлиги, кичик сочилиш қуввати, катта жойлаштириш зичлиги (ягона кристалл сиртида жойлашган элементлар сони) ва тайёрланишни технологиклиги ҳисобланади.
Юқорида санаб ўтилган негиз элементлар, у ёки бу, ёки бир неча параметрларига кўра бир – биридан устун турса, бошқа параметрларига кўра ёмонроқ ҳисобланади.
ИМС негиз мантиқий элементи асоси бўлиб, қайта улагичлар сифатида қўлланиладиган бирор электрон калит ҳизмат қилиши мумкин. Қайта улагичлар сифатида қўлланиладиган ярим ўтказгичли асбобларга қуйидаги умумий талаблар қўйилади: бирдан катта бўлган кучайтириш коэффициенти; ахборот узатиш тизимининг бир томонламалиги; кириш ва чиқиш бўйича катта тармоқланиш коэффициентлари; қайта уланишларнинг катта тезлиги; кичик истеъмол қуввати. Электрон калитлар сифатида кремнийли биполяр ва майдоний транзисторлар қўлланилади. Майдоний транзисторларда бажарилган калитлар кичик сочилиш қувватига эга бўлсалар, бир вақтнинг ўзида биполяр транзисторларда бажарилган электрон калитларнинг қўлланилиши уларнинг тезкорлигини оширишга имкон яратади.


9.3. Биполяр транзисторларда ясалган калит схемалар

БТ да ясалган содда калит схемаси 9.2 – расмда келтирилган. Юклама қаршилиги R_К эмиттери умумий шинага уланган транзисторнинг коллектор занжирига уланган. Калит иккита турғун ҳолатга эга бўлиши керак: очиқ ва берк.

Очиқ калит ҳолатига транзисторнинг тўйиниш ёки актив иш режими, берк ҳолатга эса - беркилиш режими мос келади.
Агар транзистор базасига манфий кучланиш берилса (U_КИР0В), у ҳолда эмиттер ва коллектор ўтишлар тескари йўналишда уланган бўлади, яъни берк ҳолатда бўлади. Бу вақтда транзистор коллектор токининг беркилиш режимида ишлайди ва калит узилган ҳолатда бўлади. Беркилиш режимида транзистор токлари мос равишда


, , (9.1) .

Натижада транзистор коллекторидаги кучланиш

, (мантиқий бир U¹) (9.2),

бўлиб, юкламанинг манбадан узилган ҳолатига мос келади (калит узилган).

База занжирида R_Б резистор мавжуд бўлганда транзистор база кучланиши
(9.3)

9.2 – расм.

Юқори температураларда калит I_К0 қиймати кескин ортади ва натижада эмиттер ўтишдаги кучланиш ҳам ортади. Шу сабабли беркилиш режимида транзистор нормал ишлаши учун қуйидаги шарт бажарилиши керак

(9.4) ,

бу ерда U_БЎС – эмиттер ўтишдаги мусбат кучланиш U_БЭ бўлиб, ушбу қиймат ортса транзистор берк режимдан актив режимга ўтади, яъни очилади.

Интеграл технологияда бажарилган кремнийли транзисторлар учун U_БЎС=0,50,6 В.
Агар U_КИР=0, у ҳолда (9.4) шарт қуйидагича қайта ёзилади.


(9.5) .


U_БЎС=0,6 В ва I_К0=1мкА деб фараз қилсак, у ҳолда R_Б.max=0,6 МОм га тенг бўлади.
Киришга U_КИР0,7 В (мантиқий бир U¹) кучланиш берилса транзистор актив ёки тўйиниш режимида ишлайди (калит уланган).
Калит режимда транзисторнинг актив иш режими маъқулланмайди, чунки юкламадаги ток фақат юклама R_К ва манба кучланиши Е_М катталиги билан эмас, балки транзистордаги кучланиш пасайиши U_КЭ билан ҳам аниқланади,
(9.6) ,

яъни транзистор хоссаларига (параметрларнинг ўзгариши ва уларнинг температурага боғлиқлиги) ҳам боғлиқ бўлади. Бундан ташқари, актив режимда транзисторда қўшимча қувват сочилади, схеманинг ФИК камаяди.

Интеграл технологияда бажарилган кремнийли транзисторлар учун тўйиниш режимида U_ЧИҚ=U_КЭ0,25 В (мантиқий ноль U⁰). Аналог схемаларда алоҳида калитлар қўлланилади. Рақамли схемаларда эса калитли занжирлар қўлланилади. Бундай занжирларда ҳар бир калитни ўзидан олдинги калит бошқаради ва ўз навбатида бу калитнинг ўзи кейинги калит учун бошқарувчи ҳисобланади. Демак, агар олдинги калитда транзистор тўйиниш режими бўлса, у ҳолда бу калит кейинги калитни қайта улаши мумкин эмас.
Шундай қилиб, агар калит киришига мантиқий ноль потенциали берилса, у ҳолда унинг чиқишида мантиқий бирга мос потенциал ҳосил бўлади ва аксинча, яъни бундай калит инверс схема ҳисобланади ва инвертор деб аталади.
Асосий динамик параметрларидан бири бўлиб, схеманинг уланиш ва узилиш вақтидаги қайта уланиш жараёнлари билан аниқланадиган тезкорлиги ҳисобланади. Схема чиқишидаги кучланишнинг бўсағавий қиймати, кириш сигналини U⁰ дан U¹ га ўзгартирганда маълум t¹_К вақтига, U¹ дан U⁰ га ўзагтирганда t⁰_К вақтига кечикади. Кечикишларга транзисторлар қайта зарядланиш сиғими ва юклама сабаб бўлади. Схема тезкорлиги ўртача кечикиш вақти билан аниқланади


.

Схема истеъмол қилаёнган ток ортса, сиғимларнинг катта қайта зарядланиш тезлиги ҳисобига қайта уланиш вақти ортади. Лекин бу вақтда схеманинг истеъмол қуввати ортади. Шу сабабли ўртача кечикиш вақти қайта уланиш иши A_Қ=Рt_К деб аталувчи катталик билан аниқланади. Замонавий ИМСлар учун Ақ=10^-12-10^-14 Дж.