Logiche RTL e TTL - Parte 2

e questa corrente importa una corrente entrante nel collettore di Q₁

per .

Quest’ultima è anche la corrente I_D2 uscente dalla base di Q₄, ossia:

I_B(Q₄) = -I₂ ≅ -1.1 + β_F I₁

L’elevata corrente I_D2 uscente dalla base di Q₄ produce una riduzione significativa

τ _” del tempo di accumulo, quando tutta la capacità di Q₄ si

scarica. La tensione di base scende sotto il livello di soglia V_BE e la corrente di base

si annulla. Il tempo di accumulo t_s è trascurabile rispetto a quello dell’invertitore

RTL visto precedentemente.

Ciò ovviamente non vuol dire che il tempo di propagazione complessivo t_pHL sia

trascurabile, poiché quell'analisi prescinde della presenza di un improbabile capacitatore

di uscita che, spunto rapido attraverso la resistenza R_e, determinerebbe un tempo

di salita che sarebbe non trascurabile anche in presenza di un transistor che

idealmente commutasse in un tempo nullo. Per ovviare a questo problema, comune a

tutti gli invertitori con carico resistivo, si è introdotto per la porta TTL una

tecnica di uscita.

Invertitore TTL in configurazione “totem pole”

In un invertitore a transistori bipolari con carico capacitivo non trascurab. E_L e il tempo

di scarica della capacita attraverso il transistor in saturazione (che presenta una

bassa resistenza) tramite la corrente di scarica I_HL è molto minore di quello di

carica che avviene attraverso la resistenza di carico, tramite la corrente di carica

I_H. È possibile portare la resistenza R_e dal collettore all’emettitore; in tal quel

caso il tempo di scarica ed ogni intervallo della capacita è alla fine di carica

delle somme mutate la scarica avviene attraverso la resistenza. In questo secondo caso

sarebbe il tempo di carica ad essere più breve perché questo avviene attraverso la resistenza

equivalente del transistor in saturazione e quindi con una corrente di carica I_H

relativamente elevata, mentre la scarica avviene relativamente più lenta perché si sviluppa

attraverso la resistenza R_e e con una corrente di carica I_L limitata.

Si noti che in questo secondo caso le indutt. non invertono il segnale.

Dall'osservazione del comportamento complementare di questi due circuiti scaturisce la possibilità di utilizzarli entrambi per la carica e scarico delle capacità in uscita.

Questo circuito viene denominato totem pole poiché, in analogia con le figure dei poli: totem degli indiani, presenta il transistor Q_b seduto su quello Q_a.

Il circuito totem pole permette di ridurre sia le tempie di scarica, che quello di carica, ponendo in entrambi i casi la capacità sotto la resistenza equivalente di un transistor in saturazione che è molto piccola in questo circuito in fatti, risulta

• V_i = 0 logico → Q_a interdetto
• V_B = 1 logico → Q_b in saturazione → V₀ = 1 logico
• V_A = 1 logico → Q_B in saturazione
• V_i = 0 logico → Q_A interdetto → V₀ = 0 logico

non cresce che la corrente aumenta

onde la corrente ...

dell'emittitore di _D fino a che

il caduto su R_E non raggiunge

0.6 V, il transistore _A non entra

in conduzione, definima _VI il valore

della tensione di ingresso per cui

Q_A inizia a condurre, questo è dato da:

V'_I = V_BE(Q_d) + V_CE,sat(Q_E)

In questo intervallo di valori la tensione d'ingresso V'_I la caratteristica di

.... presentra una tensione d'uscita Vo che dipende dall'ingresso in maniera

lineare, con una pendenza maggiore dell'unità (e ciò permette di definire come Vx

la tensione per cui si ha il limite della conduzione di Q_A) che pendenza può

essere calcolato ... il rapporto ^Vo/_Vx in questa regione

V'_o = V_cc - R_c I_C (_Qd) (V_i) + V_BC(Q_d) - V_i

V'_I = R_E I_E(Q_d) (V_i) + V_BX (Q_d) - V_CE,sat(Q_i)

dove le correnti di collettore I_C (Q_d) e di emittitore I_E (Q_d) sono gli unici termini

che dependono da V_x. il coefficiente angolare delle rette in questa regione è dato da:

^Vo/_Vx = -^{R_C I_C(Q_d) (△V_x)}/_{RE IE(Qd) (△Vx)} = -^{R_C △I_C(Q_d)}/_{RE △IE(Qd)} ≅ ^−R_C/_RE = −1.6

soluziondo tale rapporto con i valori scelti di R