Vt1 на схеме что это

Vt1 на схеме что это

Основную логическую операцию в элементе ТТЛ выполняет многоэмиттерный транзистор (рис. 2.1). Для удобства рассмотрения переключения логического элемента ко входу подключим управляющий переключатель S1, движок которого может занимать два положения — В и Н, а к выходу подключим резистор Rн. В положении В на вход поступит напряжение высокого уровня, т. е. питающее напряжение Uи.п., а в положении Н — напряжение низкого уровня, соответствующее нулю (вход заземляем). Если на вход (рис. 2.1,0) подано низкое напряжение (переключатель S1 поставлен в положение Н), то появится входной ток низкого уровня , который будет протекать от источника питания Uип = 5 В через резистор R Б , переход база-эмиттер многоэмиттерного транзистора VT1, контакт Н переключателя S1 на корпус. Величина этого тока определяется сопротивлением резистора R Б :

= Iб = (Uи.п. — Uбэ)/R Б .

В быстродействующих и экономичных ИС ТТЛ сопротивления резисторов R Б отличаются примерно на порядок. Переход база — коллектор транзистора VT1 открыться не может, так как на нем нет избыточного напряжения более чем 0,7 В = U БЭ . Напряжение на выходе близко к нулю Uвых=О. Таким образом, переход база — эмиттер транзистора VT1 открыт, а переход база — коллектор VT1 закрыт, т. е. многоэмиттерный транзистор VT1 находится в активном режиме, напряжение на выходе равно нулю Uвых=О. Если число входов транзистора VT1 более одного (рис. 2,1,б (два из них не присоединены), то величина тока не изменится. Если все три эмиттера VT1 соединить вместе, ток практически не изменится. Следовательно, неиспользуемые входы можно оставлять разомкнутыми. Если заземлен хотя бы один из входов транзистора VT1 (рис. 2.1,б), смена логических уровней на остальных входах не влияет на выходное напряжение Uвых.

На вход 1 поступает лишь входной ток утечки высокого уровня , не превышающий при нормальной температуре нескольких наноампер (направление тока показано на рис. 2.1,в)

Рис. 2.1. Простейшие логические элементы ТТЛ:
а — путь входного тока Iвх0; б — токи в танзисторе VT1 при низком входном уровне;
в — токи в транзисторе VT1 при высоком входном уровне;
г — токи в простейшем инверторе при высоком входном уровне

Таким образом, переход база — эмиттер транзистора VT1 закрыт, а переход база — коллектор VT1 открыт, т. е. многоэмиттерный транзистор VT1 находится в инверсном активном режиме, напряжение на выходе больше нуля: Uвых>0 (имеет высокий уровень).

Следовательно, на рис. 2.1,в приведен одновходовый элемент ТТЛ, реализующий логическую операцию И и не изменяющий фазу входного сигнала. Такой элемент назовем неинвертирующнм. В такой схеме активным включающим является напряжение низкого уровня и через переключатель S1 на корпус стекает большой входной ток (для стандартных элементов ТТЛ, серия К155, ток одного входа ~=1,6 мА) [1. 4].

Для получения инвертирующего логического элемента, реализующего логическую операцию И-НЕ, необходимо к многоэмиттерному транзистору VT1 добавить инвертор, выполненный на транзисторе VT2 (рис. 2.1.г).

Если на вход 1 логического элемента поступает напряжение высокого уровня (переключатель S1 в положении В), то многоэмиттсрный транзистор VT1 находится в инверсном активном режиме, а транзистор VT2 насыщается базовым током I Б и выходное напряжение, снимаемое с коллектора VТ2, будет иметь низкий уровень, что соответствует логическому нулю (не превышает 0,3 В). Это напряжение является напряжением насыщения коллектор — эмиттер Uкэ.нас для кремниевого транзистора VT2.

Если на вход 1 логического элемента подать напряжение низкого уровня (переключатель S1 в положении Н), то транзистор VT2 практически закрыт, а во входной цепи течет большой ток . Выходное напряжение, снимаемое с коллектора VT2, близко к напряжению источника питания Uи.п., т. е. имеет высокий уровень, что соответствует логической единице .

Рассмотренный инвертор, выполненный на транзисторе VT2, является простым инвертором. Он используется лишь в микросхемах, выходы у которых имеют открытые коллекторы. Недостатком простого инвертора является низкая нагрузочная способность в закрытом состоянии (выходное сопротивление определяется сопротивлением резистора, стоящего в коллекторной цепи транзистора VT2).

Для повышения нагрузочной способности логического элемента вместо простого инвертора большинство элементов ТТЛ имеют сложный инвертор (рис. 2.2,а). Он состоит из фазоразделительного каскада, выполненного на транзисторе VT2, и двухтактного выходного каскада, состоящего из выходных транзисторов: насыщаемого VT5 и составного эмиттерного повторителя VT3 и VT4.

Рис. 2.2.а. схема элемента со сложным инвертором

Рассмотрим функционирование логического элемента со сложным инвертором. Подадим на вход напряжение низкого уровня, соответствующее логическому нулю (переключатель S1 поставлен в положение Н), тогда многоэмиттерный транзистор VT1 будет находиться в активном режиме (переход база — эмиттер открыт, а переход база — коллектор закрыт), течет большой ток , во входную цепь, а транзисторы VT2, VT5 закрыты (на рис. 2.2.б не показаны VT2, VT5), транзисторы VT3 и VT4 будут открыты, т. к. база VT3 через резистор R2 подключена к шине питания Uи.п.=5 В. Поэтому выходное напряжение, снимаемое с нагрузки, расположенной в эмиттерной цепи VT4, будет иметь высокий уровень, что соответствует логической единице Uвых1.

Рис. 2.2.б. распределение токов и напряжений при низком входном уровне

Статическое выходное напряжение высокого уровня для логического элемента равно: =Uи.п.-Iвых·R4-Uкэ-2·Uб.э.

Так как на транзисторах VT3, VT4 выполнен эмиттерный повторитель, то он не может перейти в состояние насыщения, и напряжение Uкэ VT4 не уменьшается меньше (0.7 .. 1) В, а напряжение Uбэ примерно равно 0,7 В для транзисторов без переходов Шотки. Падением напряжения на резисторе R4, ограничивающем ток в выходном каскаде, когда VT4 и VT5 открыты, можно пренебречь. Тогда получаем >=2,6 В.

Для транзисторов с переходами Шотки напряжение Uбэ составляет (0.2 . 0.3) В. Следовательно, для перспективных элементов ТТЛ напряжение высокого уровня ~= 3,5 В.

Рис. 2.2.в. распределение токов и напряжений при высоком входном уровне

Подадим на вход 1 напряжение высокого уровня (переключатель S1 поставлен в положение В) (рис. 2.2,в), соответствующего логической единице, тогда многоэмиттерный транзистор VT1 будет находиться в инверсном активном режиме (переход база — эмиттер закрыт, а переход база — коллектор открыт), течет большой ток I Б в базу транзистора VT2, который откроется. Часть эмиттерного тока транзистора VT2 поступает в базу транзистора VT5, этот транзистор открывается и входит в режим насыщения. Транзисторы VT3, VT4 будут закрыты. Выходной сигнал, снимаемый с открытого и насыщенного транзистора VT5 ( r кэ~=30. 50 Ом), имеет низкий уровень Uвых0~=0.3 В, что соответствует логическому нулю.

Диод VD1 предназначен для защиты входа транзистора VTl от пробоя и называется демпфирующим.

Vt1 на схеме что это

VT1 — ключевой каскад, управляющий выходным каскадом на составном транзисторе VT2+VT3. Работой VT1 управляет каскад на VT4 со своей обвязкой.
Может просто самостоятельно прочитать про работу импульсного стабилизатора? Вроде инфа не секретная и её в избытке на просторах гуглояндекса.

5.1.2020, 22:53

Чтобы упростить поиск: это — понижающий импульсный преобразователь. Схемка простенькая, для студентов. Поэтому стандартный вопрос: Deo на кого учитесь?

6.1.2020, 4:47
Может не импульсный, а обычный линейный стабилизатор?
6.1.2020, 9:53
Цитата(rosck @ 6.1.2020, 4:47)
Может не импульсный, а обычный линейный стабилизатор?

Не, понижение и стабилизация напряжения на выходе происходит в импульсном (прерывистом) режиме: силовой ключ на составном транзисторе VT2-VT3 открывается, и ток через индуктивность L1 течет в нагрузку (здесь — переменное сопротивление R4). Потом ключ закрывается, и энергия, запасенная в индуктивности, продолжает питать нагрузку по цепи: L1-R4-VD1-L1. Ключом управляет VT1, который в свою очередь управляется «схемой стабилизации» из VT4, VD2 и C1. Время закрытого состояния ключа задается цепочкой R7-C1.
Собирал что-то похожее для «Камазистов», чтобы питать 12 В гамнитофончик от их 24 В АБ

6.1.2020, 10:04
Цитата(rosck @ 6.1.2020, 3:47)
Может не импульсный, а обычный линейный стабилизатор?

Импульсный, импульсный.

Отсюда

6.1.2020, 17:36

Такие не собирал. Оказывается всё-таки импульсный.
Собирал линейные. Если выкинуть дроссель и диод VD1 то получится стандартный линейный стабилизатор.

6.1.2020, 17:52
Цитата(rosck @ 6.1.2020, 16:36)

Такие не собирал. Оказывается всё-таки импульсный.
Собирал линейные. Если выкинуть дроссель и диод VD1 то получится стандартный линейный стабилизатор.

Не, не получится. Тут все транзисторы работают в ключевом режиме. Ну и без индуктивности получится короткое замыкание с вылетом в космос силовых ключей, как минимум

Условное обозначение транзисторов на схемах

Транзистор (от английских слов transfer) — переносить и (re)sistor — сопротивление) — полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний. Наиболее распространены так называемые биполярные транзисторы. Электропроводность эмиттера и коллектора всегда одинаковая (p или n), базы — противоположная (n или p). Иными словами, биполярный транзистор содержит два р-n-перехода: один из них соединяет базу с эмиттером (эмиттерный переход), другой — с коллектором (коллекторный переход).

Буквенный код транзисторов — латинские буквы VT. На схемах эти полупроводниковые приборы обозначают, как показано на рис. 1. Здесь короткая черточка с линией от середины символизирует базу, две наклонные линии, проведенные к ее краям под углом 60°, — эмиттер и коллектор. Об электропроводности базы судят по символу эмиттера: если его стрелка направлена к базе (см. рис. 1, VT1), то это означает, что эмиттер имеет электропроводность типа р, а база— типа n, если же стрелка направлена в противоположную сторону (VT2), электропроводность эмиттера и базы обратная.

Рис.1. Условное обозначение транзисторов

Знать электропроводность эмиттера базы и коллектора необходимо для того, чтобы правильно подключить транзистор к источнику питания. В справочниках эту информацию приводят в виде структурной формулы. Транзистор, база которого имеет электропроводимость типа n, обозначают формулой p-n-p, а транзистор с базой, имеющей электропроводность типа p-n-p. В первом случае на базу и коллектор следует подавать отрицательное по отношению к эмиттеру напряжение, во втором — положительное.

Для наглядности условное графическое обозначение дискретного транзистора обычно помещают в кружок, символизирующий его корпус. Иногда металлический корпус соединяют с одним из выводов транзистора. На схемах это показывается точкой в месте пересечения соответствующего вывода с символом корпуса. Если же корпус снабжен отдельным выводом, линию-вывод допускается присоединять к кружку без точки (VT3 на рис. 1). В целях повышения информативности схем рядом с позиционным обозначением транзистора допускается указывать его тип.

Линии электрической связи, идущие от эмиттера и коллектора проводят в одном из двух направлений: перпендикулярно или параллельно выводу базы (VT3-VT5). Излом вывода базы допускается лишь на некотором расстоянии от символа корпуса (VT4).

Транзистор может иметь несколько эмиттерных областей (эмиттеров). В этом случае символы эмиттеров обычно изображают с одной стороны символа базы, а окружность обозначения корпуса заменяют овалом (рис. 1, VT6).

Стандарт допускает изображать транзисторы и без символа корпуса, например, при изображении бескорпусных транзисторов или когда на схеме необходимо показать транзисторы, входящие в состав сборки транзисторов или интегральной схемы.

Поскольку буквенный код VT предусмотрен для обозначения транзисторов, выполненных в виде самостоятельного прибора, транзисторы сборок обозначают одним из следующих способов: либо используют код VT и присваивают им порядковые номера наряду с другими транзисторами (В этом случае на поле схемы помещают такую, например, запись: VT1-VT4 К159НТ1), либо используют код аналоговых микросхем (DA) и указывают принадлежность транзисторов в сборке в позиционном обозначении (рис. 2, DA1.1, DA1.2). У выводов таких транзисторов, как правило, приводят условную нумерацию, присвоенную выводам корпуса, в котором выполнена матрица.

Рис.2. Условное обозначение транзисторных сборок

Без символа корпуса изображают на схемах и транзисторы аналоговых и цифровых микросхем (для примера на рис. 2 показаны транзисторы структуры n-p-n с тремя и четырьмя эмиттерами).

Условные графические обозначения некоторых разновидностей биполярных транзисторов получают введением в основной символ специальных знаков. Так, чтобы изобразить лавинный транзистор, между символами эмиттера и коллектора помещают знак эффекта лавинного пробоя (см. рис. 3, VTl, VT2). При повороте обозначения транзистора на схеме положение этого знака должно оставаться неизменным.

Рис.3. Условное обозначение лавинных транзисторов

Иначе построено обозначение однопереходного транзистора: у него один p-n-переход, но два вывода базы. Символ эмиттера в обозначении этого транзистора проводят к середине символа базы (рис. 3, VT3, VT4). Об электропроводности последней судят по символу эмиттера (направлению стрелки).

На символ однопереходного транзистора похоже обозначение большой группы транзисторов с p-n-переходом, получивших название полевых. Основа такого транзистора — созданный в полупроводнике и снабженный двумя выводами (исток и сток) канал с электропроводностью n или p-типа. Сопротивлением канала управляет третий электрод — затвор. Канал изображают так же, как и базу биполярного транзистора, но помещает в середине кружка-корпуса (рис. 4, VT1), символы истока и стока присоединяют к нему с одной стороны, затвора — с другой стороны на продолжении линии истока. Электропроводность канала указывают стрелкой на символе затвора (на рис. 4 условное графическое обозначение VT1 символизирует транзистор с каналом n-типа, VT2 — с каналом p-типа).

Рис.4. Условное обозначение полевых транзисторов

В условном графическом обозначении полевых транзисторов с изолированным затвором (его изображают черточкой, параллельной символу канала с выводом на продолжении линии истока) электропроводность канала показывают стрелкой, помещенной между символами истока и стока. Если стрелка направлена к каналу, то это значит, что изображен транзистор с каналом n-типа, а если в противоположную сторону (см. рис. 4, VT3) — с каналом р-типа. Аналогично поступают при наличии вывода от подложки (VT4), а также при изображении полевого транзистора с так называемым индуцированным каналом, символ которого — три коротких штриха (см. рис. 4, VT5, VT6). Если подложка соединена с одним из электродов (обычно с истоком), это показывают внутри обозначения без точки (VT7, VT8).

В полевом транзисторе может быть несколько затворов. Изображают их более короткими черточками, причем линию-вывод первого затвора обязательно помещают на продолжении линии истока (VT9).

Линии-выводы полевого транзистора допускается изгибать лишь на некотором расстоянии от символа корпуса (см. рис. 4, VT1). В некоторых типах полевых транзисторов корпус может быть соединен с одним из электродов или иметь самостоятельный вывод (например, транзисторы типа КП303).

Из транзисторов, управляемых внешними факторами, широкое применение находят фототранзисторы. В качестве примера на рис. 5 показаны условные графические обозначения фототранзисторов с выводом базы (VT1, VT2) и без него (VT3). Наряду с другими полупроводниковыми приборами, действие которых основано на фотоэлектрическом эффекте, фототранзисторы могут входить в состав оптронов. Обозначение фототранзистора в этом случае вместе с обозначением излучателя (обычно светодиода) заключают в объединяющий их символ корпуса, а знак фотоэффекта — две наклонные стрелки заменяют стрелками, перпендикулярными символу базы.

Рис.5. Условное обозначение фототранзисторов и оптронов

Для примера на рис. 5 изображена одна из оптопар сдвоенного оптрона (об этом говорит позиционное обозначение U1.1). Аналогично строится обозначение оптрона с составным транзистором (U2).

Iвых vt1 vt2 iб

Составной транзистор может быть реализован и с применением полевого транзистора. На рисунке 4.4 представлена схема составного транзистора с применением полевого и биполярного активных элементов. Данный вариант удобно совмещает достоинства полевого и биполярного транзисторов – большое входное сопротивление и огромный статический коэффициент усиления по току (мощности).

4.4 Усилительный каскад с активной нагрузкой

Коэффициент каскада в схеме с ОЭ может быть определен по выражению:

где R_К – суммарное сопротивление всех элементов включенных в коллекторную цепь транзистора VT1.

В случае подключения нагрузки параллельно активному элементу вышеприведенное выражение изменится:

Iвых vt2

Рисунок 4.4 – Составной транзистор на полевом и биполярном транзисторах

В этом случае изменение тока нагрузки при изменении входного сигнала может быть выражено:

Следовательно, подключение R_Н несколько снизит коэффициент передачи каскада. Его повышение возможно, если изменение тока коллектора будет ответвляться только на R_Н , что реально для условия R_K>> R_Н , в идеале R_K должно стремиться к бесконечности для переменной составляющей (усиливаемого сигнала). Но R_K определяет и режим работы по постоянному току. Совместить первое со вторым невозможно, если не найти такой нелинейный элемент взамен R_K, для которого статическое сопротивление много меньше динамического.

Мы рассмотрели каскадный элемент – источник тока. В рабочей точке статическое сопротивление определяется напряжением покоя (для усилительного каскада) и величиной стабильного тока. Динамическое сопротивление резко возрастает (пологая часть характеристики транзистора). При использовании в качестве R_K источника тока позволяет получить максимально возможный коэффициент передачи каскада:

На рисунке 4.5 представлена схема каскада с ОЭ на транзисторе n-p-n типа, где в качестве R_K использован источник тока на биполярном транзисторе с противоположной структурой (p-n-p). Т.к. изменение коллекторного тока под действием внешнего сигнала не изменяет ток через активную нагрузку (ток источника тока постоянен), следовательно, изменяется ток нагрузки. Таким образом, изменение сигнала на входе не затрагивает ток в коллекторной цепи VT2 и в полной мере передается в нагрузку, в качестве которой можно рассматривать последующий усилительный каскад.

Аналогичным образом можно построить усилитель на основе полевого транзистора, где в качестве сопротивления в цепи стока помещен полевой транзистор, включенный по схеме источника тока.

На рисунке 4.6 приводится схема каскада на полевых транзисторах с управляющим p-n- переходом и активной нагрузкой.

На рисунке 4.7 для активной нагрузки и усилительного элемента использован МОП-транзистор со встроенным каналом. В том и другом случае усиление каскада максимально и равно: .