Определить логическое состояние на выходе схемы. Дать пояснение состояния транзисторов (открыт, закрыт) для сигналов на входе.
Принципиальная электрическая схема для решения задачи приведена на рисунке 2.
Рисунок 2. Принципиальная электрическая схема элемента И-НЕ на ТТЛ логике.
Исходные данные для решения задачи указаны в таблице 2.
Таблица 2. Исходные данные.
Х1
Х2
Х3 Х4
1 0 0 1
1 1 1 1
Решение
1-я комбинация входных напряжений 1001.
Примем уровень логической «1» близким к напряжению питания ( для ТТЛ - логики 5 В),а уровень логического «0» близким к нулевому потенциалу, не более 0,1 В.
Транзистор VT1 многоэлектродный и в нашем случае имеет четыре идентичных перехода база-эмиттер. Для открытия перехода база-эмиттер необходимо напряжение Uбэ > 0,7 В.
Рассмотрим состояние переходов транзистора VT1.
На первый и четвертый эмиттер подается логическая «1», т.е. высокий потенциал, близкий к напряжению питания. На базу через сопротивление R1 подается потенциал источника питания. Таким образом:
UбэХ = Uб – UэХ
(3)
где: Uбэ1 – напряжение между базой и первым эмиттером транзистора VT1, В;
UбэХ – напряжение между базой и Х эмиттером транзистора VT1, В;
Uб – напряжение на базе транзистора VT1, В;
UэХ – напряжение на Х эмиттере транзистора VT1, В;
Таким образом согласно (3):
Uбэ1 = 5 – 5 = 0 В;
Uбэ4 = 5 – 5 = 0 В;
Первый и четвертый переходы база – эмиттер транзистора VT1 закрыты.
На второй и третий эмиттеры VT1 подается логический «0», потенциал 0,1 В
. Тогда согласно (3):
Uбэ2 = 5 – 0,1 = 4,9 В;
Uбэ3 = 5 – 0,1 = 4,9 В;
4,9 В = Uбэ2 >0,7 В;
4,9 В = Uбэ3 >0,7 В;
Второй и третий переходы база – эмиттер транзистора VT1 открыты.
Ток базы VT1 замыкается через открытые переходы база – эмиттер, транзистор VT1 переходит в активный режим, его коллекторный переход закрыт