Емітерно–з’єднана логіка

Елементи ЕЗЛ будуються на базі ІІЛ (перемикач струму) і є найбільш швидкодіючими.

Для того, щоб елемент мав високу швидкодію, необхідно, щоб:

1. транзистори працювали в активному режимі і не заходили в насичення;

2. логічний розмах між сигналами був мінімальний;

3. керуючі струми забезпечували мінімальний час перемикання елементів.

Рис. 15. Перемикач струму

Рис. 49. Перемикач струму з емітерними повторювачами на виходах

Перемикач струму (Рис. 48) має три режими роботи:

1. Т₁ закритий, Т₂ відкритий.

U _a = U_ОП – U_{БЕ Т2}

U_ВХ = U_a + U_{БЕ Т1} U_{БЕ Т2} > U_{БЕ Т1}

Uвх < U_оп

2. T₁ і Т₂ – відкриті.

U_ВХ = U_ОП

3. T₁ відкритий, Т₂ закритий.

U_{БЕ Т1} > U_{КЕ Т1} (транзистор заходить в режим насичення)

Для виконання зазначених вище умов до виходів та підключаються емітерні повторювачі (Рис. 49), які забезпечують зсув вихідних напруг. Емітерні повторювачі (ЕП) весь час будуть відкриті.

В такому випадку

Базова схема езл (однорівнева)

Схема складається з трьох частин:

1. перемикач струму (R1, R2, R3, R4, R5, T1, T2, T3);

2. джерело опорної напруги (T4, R6, R7, R8, D1, D2);

3. емітерні повторювачі (T5, T6).

Рис. 50. Однорівнева схема ЕЗЛ

Емітерні повторювачі на виході схем забезпечують узгодження рівнів між схемами за рахунок зміщення вихідного сигналу на величину напруги переходу U_{БЕ ЕП} вихідних емітерних повторювачів Т5, Т6 (Рис. 50). Це призводить до того, що транзистори в схемі перемикача струму не заходять в режим насичення. Крім того, зменшується різниця між логічними рівнями «0» та «1». Так як вихідний сигнал знімається з відкритого емітера, то керуючі струми в цих схемах забезпечують швидке перемикання.

U¹ = – 0,9 В U_ОП = (U⁰ + U¹) / 2 = – 1,3 В

U⁰ = – 1,7 В

Живлення E = – 5,2 В, завдяки чому досягається більша завадостійкість.

В джерелі опорної напруги резистори R7 та R8 утворюють дільник напруги, діоди D1 та D3 представляють собою ланцюг температурної компенсації. Т4 – емітерний повторювач, який забезпечує подачу підсиленого керуючого струму на базу Т3. Резистори R1 та R2 призначені для надійного закриття транзисторів Т1 та Т2. ЕП Т5 та Т6 в даній схемі постійно відкриті. Резистори R3 та R5 обираються з урахуванням забезпечення необхідного струму для вихідних транзисторів Т5 та Т6.

Якщо транзистори Т1 та Т2 закриті, то на виході Y1 встановлюється високий рівень, який визначається U_R3 та U_{БЕ Т5.} На R3 в даній схемі подається напруга 0,1 В. U_{БЕ Т5} та U_{БЕ Т6} складають 0,8 В. Тому U¹_ВИХ = – 0,9 В, U⁰_ВИХ = – 1,7 В.

Якщо транзистор Т1 або Т2 відкритий, то струм, що проходить через R3, визначає падіння напруги на R3, що дорівнює 0,9 В. Відповідно, вихідний рівень «0» буде складатися з падання напруги 0,9 В на R3 та напруги U_{БЕ ЕП}.

Робота базового елемента: збільшення числа входів ПС досягається підключенням додаткових вхідних транзисторів паралельно Т2 до точок 1 та 2. ПС призначений для отримання першого ступеня логічних функцій, для підсилення потужності вхідних сигналів та для формування парафазних (прямого та інверсного) вихідних сигналів (в т.1 – прямий, в т.3 – інверсний). Вхідні ЕП, реалізовані на Т5 та Т6, слугують для формування другого ступеня логіки (вона формується за рахунок підключення відкритих елементів до загального навантаження, при цьому виходить монтажна функція «І»). Крім цього ЕП підсилюють вихідні сигнали за потужністю, зсувають рівні перемикача струму (в т.1 та т.3) і забезпечують тим самим сумісність елементів ЕЗЛ по входу та по виходу.

ДОН призначений для забезпечення опорного навантаження, відносно якого відбувається переключення ПС.

Якщо U_ВХ = U¹_ВХ > U_ОП, то відповідний ключовий транзистор (КТ) відкривається.

Нехай U_{БЕ КТ} = 0,75 В, тоді напруга в точці 2 дорівнює

U_Т.2 = U¹_ВХ – U_{БЕ КТ} = – 0,9 – 0,75 = – 1,65 В.

Якщо напруга на базі T3 дорівнює U_ОП = – 1,3 В, то U_{БЕ Т3} = U_ОП – U_Т.2 = 0,35 В. За такої умови кремнієвий транзистор закритий. В точці 1 маємо низький рівень, в точці 2 – високий.

Функція елемента: 2АБО/2АБО-НЕ.