9.4.5. ЭМИТТЕРНО-СВЯЗАННАЯ ЛОГИКА (ЭСЛ)

В дифференциальном усилителе, изображенном на рис. 4.34, ток переключается с одного транзистора на другой при разности входных напряжений около

Рис. 9.14. Элемент ИЛИ-ИЛИ-НЕ типа ЭСЛ. Эмиттсрных резисторов и нет в интегральной схеме; они должны быть подключены внешним монтажом.

Следовательно, этот усилитель может находиться в двух различных состояниях, а именно или Поэтому его называют также переключателем тока. Если выбрать низкоомные параметры схемы таким образом, чтобы изменение напряжения на коллекторном сопротивлении было достаточно мало, можно предотвратить насыщение открытого транзистора.

На рис. 9.14 показан типичный логический элемент ЭСЛ. Транзисторы составляют дифференциальный усилитель. На базу транзистора со средней точки делителя напряжения подается постоянное напряжение Если все входные напряжения имеют низкий уровень, транзисторы закрыты. В этом случае эмиттерный ток, проходя по транзистору вызывает падение напряжения на резисторе Выходное напряжение находится при этом на низком уровне, на высоком. Если хотя бы одно входное напряжение будет иметь высокий уровень, состояние выходных транзисторов поменяется. Следовательно, по позитивной логике здесь реализуется для выхода функция ИЛИ, а для выхода функция ИЛИ-НЕ.

Рассмотрим соотношение потенпиалов в данной схеме. Если транзистор заперт, падение напряжения на сопротивлении которое определяется только током базы транзистора мало и составляет около 0,2 В. В этом случае потенциал эмиттера транзистора равен — 0.9 В, что является высоким уровнем выходного напряжения.

Если это напряжение приложено, например, к базе транзистора то потенциал его эмиттера составит

Для того чтобы транзистор не перешел в состояние насыщения, напряжение между его коллектором и эмиттером не должно быть ниже 0,6 В. Поэтому минимальный потенциал его коллектора составит

При этом выходной потенциал на эмиттере имеет низкий уровень, равный - 1,7 В. Потенциал следует выбрать таким, чтобы входные транзисторы были надежно открыты при входном напряжении и надежно заперты при входном напряжении Это условие выполняется лучше всего, когда значение Кшори лежит посередине между и т.е. составляет около — 1,3 В. В противоположность всем рассмотренным ранее схемам входное напряжение в состоянии логической единицы не может значительно превосходить так как в противном случае транзистор перейдет в состояние насыщения.

Как видно из вышеизложенного, напряжение питания не учитывается при расчете потенциалов. Если бы отрицательный полюс источника питания был подключен к общей точке схемы, то значения всех потенциалов следовало бы отсчитывать от отрицательного полюса. Это было бы неудобно, так как разность потенциалов очень мала по сравнению с напряжением питания.

Схемы ЭСЛ обладают наименьшими значениями времени переключения по сравнению со всеми типами логических элементов. Эти значения лежат в области нескольких наносекунд и составляют в ряде случаев менее одной наносекунды. Несмотря на малые значения времени переключения, импульсные помехи в цепях питания незначительны, так как потребление тока в этой схеме не изменяется при ее переключении.