Określanie stanu tranzystora

0

Jak można rozpoznać, w jakim stanie jest tranzystor?

Mam taki układ: http://khernik.pl/bbb.png

Na wejściach A i B są jedynki. Vcc = 5V. Kilka pytań:

  1. W którą stronę i skąd płynie prąd? Z Vcc wiadomo, ale z A i B? W górę, czy w dół? Czy może dzieli się po równo na obie strony?

  2. Na pierwszy ogień tranzystor T1. Przyjmując, że na emiter wpadają napięcia 2,5V, a na bazę jakaś mała część Vcc (jak to się obliczało?)...w jakim stanie jest tranzystor? Wydaje mi się, że złącze emiter-baza jest w kierunku zaporowym (strzałka, Ua > Vcc na bazie). A kolektor-baza?

4

Po pierwsze, schemat przedstawia starodawną bramkę NAND ( AND z zanegowanym wyjściem ) w technologii TTL. Pomijając technologię tabela prawdy wygląda tak:

A B Y
1 1 0
0 1 1
1 0 1
0 0 1

Teraz jak to działa.
Jeśli na wejściach A i B panuje logiczna jedynka czyli napięcie Vcc, to tranzystor zachowuje się w sposób taki, że przewodzi w jego strukturze złącze baza-kolektor. Czyli płynie prąd przez rezystor 4kOhm, dalej przez bazę i kolektor tranzystora T1 wpływa do bazy tranzystora T2. Tranzystor T2 wchodzi w stan nasycenia, więc zaczyna płynąć prąd przez złącze kolektor-emiter T2, co następnie powoduje dwie sytuacje:
Prąd kolektor-emiter tranzystora T2 odblokowuje tranzystor T4, ale również powoduje spadek napięcia na bazie T3, a więc na wyjściu Y wymuszony zostaje stan niski przez otwarty T4.

Jeśli na którymkolwiek wejściu A lub B albo na obu na raz panuje stan niski, czyli 0V to tranzystor T1 wchodzi w stan nasycenia (przez spolaryzowanie bazy rezystorem 4kOhm) co powoduje zatkanie tranzystora T2. Następnie tranzystor T4 jest zatkany, bo ma na bazie 0V przez rezystor 1kOhm, a T3 wchodzi w stan nasycenia dzięki rezystorowi 1,6KOhm. Więc na wyjściu mamy stan wysoki.

Rezystor 130Ohm ogranicza prąd zwarcia w przypadku pojawienia się na wejściach A i B poziomów napięć zabronionych przez standard TTL (poczytaj na wiki) bo napięcia te powodują stan, w którym jednocześnie przewodzą T3 i T4.

0

W którą stronę i skąd płynie prąd? Z Vcc wiadomo, ale z A i B? W górę, czy w dół? Czy może dzieli się po równo na obie strony?

1

Jeśli na A i B panuje stan wysoki, czyli napięcie VCC to prąd w ogóle nie płynie bo nie ma gdzie płynąć. Złącza emiterowe tranzystora T1 są ustawione zaporowo, diody D2 i D3 także nie pozwalają na przepływ prądu. Natomiast w przypadku pojawienia się stanu niskiego na wejściu A i/lub B Prąd zaczyna płynąć przez bazę-emiter T1 i przez wejścia A i lub B. Właściwie w tej sytuacji prąd wypływa z wejść. Jeśli przyjmiemy zasilanie VCC 5V, spadek napięcia na złączu baza-emiter 0,6V i rezystor 4kOhm, to prąd wypływający ma wartość (5-0,6)/4 = 1,1mA.
Jeśli tylko na jednym z wejść panuje stan niski, to prąd wypływający z tego wejścia ma wartość własnie 1,1mA. Jeśli na obu wejściach A i B jest stan niski, to prąd dzieli się na dwa i z każdego z wejść wypływa prąd o wartości 0,55mA.

Dopisane:
Możesz zerknąć na dokumentację takiej bramki http://www.cs.tcd.ie/~waldroj/CS1023/7400.pdf
Zwróć uwagę na parametry HIGH Level Input Current oraz LOW Level Input Current. High level to tylko 40uA czyli jest pomijalnie mały (wynika z upływności nieidealnych tranzystorów). Natomiast Low level ma wartość stosunkową dużą bo aż -1,6mA, znak minus wynika właśnie z tego, że prąd nie wpływa, a wypływa z wejścia.

1 użytkowników online, w tym zalogowanych: 0, gości: 1