Дтл элемент с простым инвертором.
Выключенное состояние: Транзистор закрыт (Uвых=Uл1 т.к. Uвых=Eк-Iк*Rк ~Eк, т.к. Iк*Rк ~0).
Транзистор закрыт потому что не открыты диоды связи. Они не открыты потому что в точке «а» потенциал 0.8в. Такой потенциал там потому что ток протекает через диоды на входе. Uа=Uл0+Uпр=0.1+0.7=0.8. Если возбудить один из входов то диод на входе закроется и возбужденный вход будет отключен от точки «а». Но потенциал в точке «а» останется прежним.
Включенное состояние:
Если возбудить оба входа то они оба окажутся отключенными от точки «а» и потенциал в точке «а» станет равен E1-I*R1 ~= 2.1В. Этого напряжения хватит чтобы открыть оба диода связи и транзистор. А если транзистор откроется потенциал на выходе станет равен уровню логического нуля.
+
Основное преимущество ДТЛ перед более ранней технологией РТЛ — возможность создания большого числа входов. Задержка прохождения сигнала по-прежнему достаточно высока, из-за медленного процесса утечки заряда с базы в режиме насыщения (когда все входы имеют высокий уровень) при подаче на один из входов низкого уровня. Эту задержку можно уменьшить подключением базы транзистора через резистор к общему проводу или к источнику отрицательного напряжения.
-
В более современной и эффективной технологии ТТЛ данная проблема решена путём замены диодов на мультиэмиттерный транзистор. Это также уменьшает площадь кристалла (в случае реализации в виде интегральной схемы), и соответственно позволяет добиться более высокой плотности элементов.
Дтл элемент со сложным инвертором.
Через тр-р Т3 разряжается емкость нагрузки при установление элемента в 0.
Тр-р Т2 для быстрого заряда нагрузочной емкости при переходе ЛЭ в состояние логической 1 на выходе. Он у нас как эмитерный повторитель и имеет малое сопротивление когда включен, впрочем как и Т3.
Диод связи обеспечивает закрытое состояние Т2 когда открыт Т3.
Rогр. для предотвращения выхода из строя T2 при КЗ выхода на землю.
(ток) I1 = (Eп – Ua)/R1; Ua = Uл0 + Uд.пр = 0.1 + 0.7.
Напряжения в 0.1В на базе Т1 не достаточно для его открытия и открытия T3, поэтому они закрыты и работают в режиме отсечки.
Эмитерный повторитель всегда работает в активном режиме. Он не входит в режим насыщения т.к. у него отсутствует сопротивление в цепи коллектора. У тр-ра в активном режиме коэф. усиления бета равен приблизительно 100. А ток коллектора равен бета умножить на ток базы (ток коллектора в 100 раз больше тока базы).
Сложный инвертор представляет собой двухтактный усилитель мощности на транзисторах, работающих в ключевом режиме. Применение сложного инвертора позволяет не только повысить нагрузочную способность микросхемы, но и сохраняет ее высокую помехоустойчивость, так как эмиттерный переход транзистора Tj выполняет роль смещающего диода. Схема работает следующим образом. При низком уровне хотя бы одного входного сигнала транзистор . закрыт. Состояние транзистора определяется состоянием транзистора Ti. при закрытом транзисторе транзистор также будет закрыт, а составной транзистор (Т3 -- открыт. Однако в элементе ДТЛ со сложным инвертором при переключении в цепи Tj-Тз возникают броски тока, создающие заметные помехи по цепи питания. Для устранения этого явления включают токоограничивающий резистор R.
Учитывая широкое распространение схем со сложным инвертором в схемах малого и среднего уровня интеграции, рассмотрим в отдельном разделе достоинства и недостатки схемы.
К недостаткам схемы следует отнести:
1. Большое количество компонентов: транзисторов и резисторов.
2. Наличие бросков токов тока во время переключения, служащих источником помех по цепям питания.
3. Значительное потребление мощности в время переключения схемы, которое растёт с ростом частоты переключения элемента.
Достоинства.
1. Повышенная помехоустойчивость за счёт падения напряжения на переходе база-эмиттер транзистора VT1.
2. Повышенная нагрузочная способность, получаемая за счёт усиления по току каскада, собранного на транзистор VT1.
3. Малая потребляемая мощность в статическом режиме работы схемы.
4. Хорошая работа на большую ёмкостную нагрузку.