Цифровые ключи Лекция 8 Весна 2016 Биполярный насыщенный

Цифровые ключи Лекция 8 Весна 2016 Биполярный насыщенный ключ с динамической нагрузкой Цифровые ключи на полевых транзисторах Схемотехника, принципы работы, параметры и характеристики 1 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Биполярный насыщенный ключ с динамической нагрузкой 2 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Схема биполярного насыщенного ключа с динамической нагрузкой 3 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Входная характеристика При 0<Uвх<UБЭ Iвх=IК 0 UЭ<UБЭ 2 При Uвх UБЭ 1 Iб (Uвх-UЭ)/ RЭ При Uвх1 UБЭ 2 IБ (Uвх-UБЭ 1 -UБЭ 2)/r. Б 2 4 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Условия переключения транзисторов UБ 2 -UЭ 2<UБЭнас UБ 2=UБЭ 2+UКЭн 1 UЭ 2=UКЭн 2 5 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Схема с увеличенным пороговым напряжением нагрузочного транзистора Uвых=Eп-UБЭ 3 -UДпр 6 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Передаточная характеристика 7 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Схема, исключающая работу транзистора- фазорасщепителя в линейной области 8 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Передаточная характеристика ключа без линейного участка в интервале 0. 7 – 1. 4 В 9 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Выходная характеристика (формирование низкого уровня выходного Uвых=0 напряжения) ХНУРЭ Факультет КИУ IБ 2=(Eп-UКЭн 1 -UКЭн 2)/Rк-UБЭ 2/RЭ 10 Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Ключ с повышенной нагрузочной способностью 11 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Схема с резистором защиты от короткого замыкания 12 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Выходная характеристика (формирование высокого уровня выходного напряжения) 13 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 КЛЮЧИ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ Ключ с линейной нагрузкой 14 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Эквивалентная схема ключа на МДП- транзисторе 15 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Включение (нарастание выходного напряжения) Iз=(Eп-Uвых)/Rс U 1=U 0+0. 1(Eп-U 0) U 2=Еп-0. 1(Eп-U 0) Eп Rc Uвх Сн 16 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Выключение (спад выходного напряжения) t 1, 0=tразр=t 1+t 2 Iр=0. 5 S 0(Eп-U 0)2 Eп Rc Uвых Сн 17 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Переходные процессы ключа на МДП- транзисторе с индуцированным каналом UВХ= UЗИ UПОР UЗИ. ВХ 0 t UВЫХ= UСИ UПИТ 0 t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 18 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 КМОП-ключ 19 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Временные диаграммы КМОП-ключа 20 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Работа КМОП-ключа Uпит<|U|ЗИпор1+|U|ЗИпор2 t=t 0 Uвх=0 |UЗИ 2|=|Uпит|>|UЗИпор2| IС 2=0 UЗИ 1=0<UЗИпор1 t=t 0 t. Ф t=t 1 |UЗИ 2|=|UЗИпор2| Uвых=Uпит t 1 -t 2 |UЗИ 2|<|UЗИпор2| UЗИ 1<UЗИпор1 t=t 2 UЗИ 1=UЗИпор1 t 0 -t 4 t 4 Uвых=UСИ 1=0 IС 1=0 21 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Передаточная характеристика КМОП-ключа 22 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 UВЫХ, В Uпит=|U|ЗИпор1+|U|ЗИпор2 А ● B ● область А UВХ<UЗИпор2 ●C область В UЗИпор2 <UВХ<UПИТ/2 D ● E ● ● 0 UПИТ/2 RUПИТ UВХ, В область С IПОТ область D: UПИТ/2 <UВХ<UПИТ- UЗИпор2 область E ● UВХ>UПИТ- UЗИпор2 0 UПИТ UВХ, В 23 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Динамика МДП ключей 24 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Цифровые ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Динамика МДП ключей 25 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Последовательный аналоговый ключ 26 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Двунаправленный ключ на КМОП- транзисторах: а – электрическая схема б – эквивалентная схема 27 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Двунаправленный ключ на КМОП- транзисторах 28 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Двунаправленный ключ на КМОП- транзисторах 29 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Ключи на полевых транзисторах Весна 2016 Схема с дополнительным транзистором управления 30 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354

Ключи на полевых транзисторах Весна 2016 31

Цифровые ключи Весна 2016 Лектор должен предоставить аудитории полное основание верить, что все его усилия были направлены на то, чтобы дать им удовольствие и наставления Майкл Фарадей 32 ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70 -21 -354