Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 [ 84 ] 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

На рис. 149, а показана схема запоминающей ячейки, собранной на транзисторах с дополняющей симметрией [365, 366]. Она состоит из двух инверторов, которые вместе с последовательными ключами образуют бистабильный элемент, рассмотренный в 12.2.2. Когда W=0 и W=Vss, верхний ключ замкнут, а нижний разомкнут, т. е. триггер отключен от информационной

Запись

R Считывание

Qe Qs

Вход-выход

Подложки

~ б)

W-W-

J~-U-J

Хранение

\-Vt

iIiir~l L r-l

vi, \Считыва-\Считыва-

ЗаписьТЗапись"0\ ние "Je "0"

Рис. 149. Ячейка памяти на дополняющих МОП-транзисторах

линии D. Для осуществления записи устанавливаются потенциалы W=Vs8, W=0; при этом сигнал с шины D вводится в первый инвертор. Считывание производится подачей напряжения Vss на шину R, за счет чего транзистор Qe открывается и записанная информация через истоковыи повторитель Qs выдается на линию D. Как показано на рис. 149,6, выходной сигнал при считывании «1» меньше напряжения Vss на величину разности потенциалов между затвором и истоком транзистора Qs.

о* 239



Глава 13

ДРУГИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

13.1. Полевые транзисторы в схемах коммутации

Быстродействующие электронные коммутаторы находят широкое применение в различных областях техники. В частности, они необходимы в многоканальных системах телеметрии с временным разделением каналов, в которых сигналы с нескольких входов поочередно передаются на общий выход. Используемые в- таких устройствах переключатели должны в состоянии «включено» передавать информацию без сдвига уровня и каких-либо искажений, иметь для исключения взаимных помех между каналами большое сопротивление в состоянии «выключено», обладать быстродействием порядка долей микросекунды.

Коммутирующие устройства, выполненные на полевых приборах, имеют ряд преимуществ перед схемами на биполярных транзисторах. Во-первых, отсутствие р-п-переходов на пути исток - сток устраняет сдвиг уровня передаваемого сигнала, имеющий место в ключах на биполярных транзисторах в режиме насыщения. Во-вторых, за с<ет высокого входного сопротивления ПТ со стороны затвора управление ожет производиться без введения тока в цепь сигнала. Это исключает необходимость применения трансформаторного управляющего входа, часто, используемого в схемах на биполярных приборах. Основным" недостатком полевых ключей является их относительно высокое сопротивление в проводящем состоянии Ron, достигающее в ряде случаев 1 кОм и более (для биполярного ключа величина Ron лежит в диа-пазоне Б-50 Ом). Это обстоятельство накладывает определенные требования н выбор сопротивлений источника сигнала и нагрузки.

13.1.1. Переключатели на транзисторах с управляющим р-л-переходом. На рис. 150 приведены начальные участка стоковых характеристик ПТУП (Sil iconix 2N3386), предназначенного для использования в цепях коммутации. При достаточно малых напряжениях на стоке (как положительных, так и отрицательных) зависимости 1в{Ут) представляют собой прямые линии, наклон которых дает величину сопротивления Rm (./?oiv=ds при Vi)s=0).

Температурный коэффициент Rm определяется температурной зависимостью проводимости канала и, в меньшей степени, температурным коэффициентом барьерного потенциала. Как было показано в гл. 3 (см. рис. 41), сопротивление Rm при Ус8=Увв = 0 растет с температурой приблизительно линейно. Для приборов с большим значением Vpq величина Rm при Гг150°С может удвоиться. При малом Vpo это возрастание будет меньше из-за компенсирующего действия температурной "зависимости барьерного потенциала.

Сопротивление транзистора в запертом состоянии определяется током утечки сток - исток. При Г=25° С этот ток обычно не превышает 1 нА, однако с повышением температуры он резко увеличивается, удваиваясь на каждые 10° С. При высоких температурах может оказаться существенным ток утечки переходов затвор - сток и.затвор - истой, который также экспоненциально зависит от температуры.



На рис. 151 приведены три схемы электронных, ключей на полевых транзисторах [373], первая из которых представляет собой последовательный прерыватель, используемый обычно в системах телеметрии, вторая - йараллельный ключ, шунтирую-

Vos=0 *2


*Ч +2

по Ом

105 Ом

80 Ом

Рис. 150. Начальнйе участки стоковых характеристик транзистора с управляющим р-п-переходом (2N3386)

щий нагрузку, и третья является комбинацией первых двух схем.

Последовательный прерыватель [373-376]. Когда ключевой транзистор проводит, входное напряжение передается на выход с ослаблением, зависящим от величины Ron (см. рис. 151,а):

Fo Rl

V, Rs + Rl + Rcn





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 [ 84 ] 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99