Ўзбекистон республикаси алоқа ва ахборотлаштириш агентлиги тошкент ахборот технологиялари университети

9.5. Мантиқий интеграл схемалар негиз элементлари

Мантиқий ИМС негиз элементлари тузилишига кўра қуйидаги гуруҳларга бўлинади: диодли – транзисторли мантиқий элементлар (ДТМ); транзистор – транзисторли мантиқ элементлари (ТТМ); ток қайта улагичлари асосидаги эмиттерлари боғланган мантиқ элементлари (ЭБМ); МДЯ – транзисторларда ясалган элементлар; инжекцион манбали элементлар (И²М). Электрон калит тури мантиқ тури билан аниқланади.

Агар калит схемаси таркибида транзистордан ташқари бошқа электр радиоэлементлар (резистор, диод) мавжуд бўлса, бу ҳолат интеграция даражасини пасайтиради ва шу сабабли бу мантиқ тури ўрта ва катта интеграцияли рақамли интеграл микросхемалар негиз элементлари сифатида қўлланилмайди. Қуйида замонавий рақамли интеграл қурилмаларда қўлланиладиган негиз элементлар кўриб чиқилади.
Транзистор – транзисторли мантиқ элементлари (ТТМ). Бу мантиқ турида электрон калитлар билан бошқариладиган кўп эмиттерли транзистор (КЭТ)да бажарилган инвертор қўлланилади. Чиқишида оддий инвертор бўлган ТТМ схемаси 9.5 а – расмда келтирилган.
Х1 ва Х2 киришлар мантиқий бир потеннциалига эга (2,4 В) деб фараз қилайлик. Бунда КЭТ эмиттер ўтишлари берк бўлади ва ток қуйидаги занжир орқали оқиб ўтади: кучланиш манбаи Е_М – резистор R1 – КЭТнинг очиқ бўлган коллектор ўтиши VT1 транзистор базасига йўналган бўлади, шу сабабли VT1 тўйиниш режимига ўтади ва унинг коллекторида мантиқий ноль паст потенциали ўрнатилади (0,4 В).

а) б)
9.5 – расм.

Энди эса, иккала киришга кичик кучланиш потенциали (мантиқий ноль потенциали) берилган деб фараз қилайлик. Бу ҳолатда КЭТ эмиттер ўтишлари коллектор ўтиш каби тўғри йўналишда силжиган бўлади. КЭТ база токи ортади, шу транзистор коллектор токи, демак, VT1 база токи эса сезиларли камаяди. КЭТ ток асосан қуйидаги йўналишда оқиб ўтади: кучланиш манбаи Е_М – резистор R1 – КЭТ база – эмиттери – киришдаги сигнал манбаи – умумий шина. VT1 транзистор база токи деярли нольга тенг бўлганлиги сабабли, бу транзистор беркилади ва схеманинг чиқишида юқори кучланиш даражаси (2,4 В – мантиқий бир) юзага келади.

Кўриниб турибдики, фақат битта киришга мантиқий 0 берилса ҳолат ўзгармайди. Демак, бирор киришда мантиқий 0 мавжуд бўлса чиқишда мантиқий 1 ҳосил бўлади. Қачонки барча киришларга мантиқий 1 берилсагина чиқишда мантиқий 0 ҳосил бўлади. Ҳақиқийлик жадвалини тузиб бу элемент 2ҲАМ-ЭМАС амалини бажаришини кўрамиз. Кўриб ўтилган бу элемент кичик халақитларга бардошлиги, кичик юклама қобилияти ва юклама сиғими С_Ю (катта R2 қаршилик орқали)га ишлаганда, кичик тезкорликка эга эканлиги сабабли кенг кўламда қўлланилмайди.
Мураккаб инверторли ТТМ схемаси кўриб ўтилган схемага нисбатан яхшиланган параметрларга эга (9.5 б-расм). Бу элемент уч босқичдан ташкил топган:

• 
  киришда R0 резисторли кўп эмиттерли транзистор (ҲАМ мантиқий амалини бажаради);
  
• 
  R1 ва R2 резисторли VT1 транзисторда бажарилган фаза кенгайтиргич;
  
• 
  VT2 ва VT3 транзисторлар, R3 резистор ва VD диодда бажарилган икки тактли чиқиш кучайтиргичи.
  

Бу схема нисбатан кичик чиқиш қаршиликка эга бўлиб, юклама сиғимидаги қайта зарядланишни тезлаштиради.
Содда схемадаги каби, бу схемада ҳам чиқишда U¹ даража олиш учун, КЭТ бирор киришига мантиқий ноль даража берилиши керак. Бу вақтда VT1 ва VT3 транзисторлар беркилади, VT1 коллекторидаги кучланиш катта бўлганлиги сабабли VT2 очилади. С_Ю юклама сиғими VT2 ва диод VD орқали зарядланади. R3 резистор катта юкланишдан сақлаган ҳолда VT2 транзистор орқали токни чеклайди
КЭТ барча эмиттерларига U¹ даража берилса VT1 ва VT3 транзисторлар тўйинади, VT2 транзистор эса деярли беркилади. С_Ю юклама сиғими тўйинган VT3 транзистор орқали тез зарядсизланади. ТТМ схемаларни тезкорлигини янада ошириш мақсадида уларда диод ва Шоттки транзисторлари қўлланилади. Бу модификация ТТМШ деб белгиланади.