Schaltungstechnik

344 5 Funktionsschaltungen mit Bipolartransistoren
Zunächst sollen durch DC-Analyse die statischen Verhältnisse betrachtet werden
(Bild 5.4-12). Dazu wird ein Laststrom von 0,1mA angenommen, bei einer
Eingangsspannung von U1 = 0V ; bei U1 2V möge der Laststrom -1mA betragen.
In den folgenden Experimenten erfolgt eine DC-Analyse für das TTL-Grundgatter.
Der Multi-Emitter-Transistor wird durch zwei an Basis und Kollektor
parallelgeschaltete Transistoren Q1 und Q2 dargestellt.
Experiment 5.4-3: TTL1_0
Experiment 5.4-4: TTL1_1
+ -
a) 5.000V
b)
R3
4k
R1
130
656.4mV
Q4 4.987V
Q2N3904
4.998V D1
1
0V
Q1
Q2N3904
Q2
Q3
3
Q2N3904
79.14mV
Q5
I1
2
0
+ -
3.898V
DC = 100uA
10.85nV
V1
Q2N3904
Q2N3904
+
- DC = 0V
R4
1k
0V
R2
1.6k
0
VCC
DC = 5V
0
1.086mA
R3
4k
Bild 5.4-12: DC-Analyse eines TTL-Gatters mit "0" Ansteuerung und 100A Laststrom;
a) Knotenspannungen, b) Zweigströme
a) 5.000V
VCC 0
+ -
DC = 5V b)
746.3uA
R3
R2 R1
R3
4k
1.6k 130
4k
2.015V
Q4 5.000V
Q2N3904
792.8mVD1
Q1
1
4.000V Q2N3904
Q2
Q3
3
Q2N3904
1.448V
Q5
I1
2
0
+ -
29.79mV
DC = -1mA
738.1mV
V1
Q2N3904
Q2N3904
+
- DC = 4V
R4
1k
0V
0
Bild 5.4-13: DC-Analyse eines TTL-Gatters mit "1" Ansteuerung und 1mA Laststrom;
a) Knotenspannungen, b) Zweigströme
In einem weiteren Experiment erfolgt die Untersuchung eines TTL-Gatters bei
Beschaltung mit einem nachfolgenden TTL-Inverter (Bild 5.4-14) bei dynamischem
Betrieb im Zeitbereich.
R2
1.6k
1.041uA
R1
130
VCC
98.96uA
+ -
DC = 5V
Q4 98.96uA
Q2N3904
1.041uA
D1 100.0uA -100.0uA
1
Q1 542.9uA Q3 12.17pA
3
-6.613pA
2
I1
+ -
100.0uA
0
Q2
Q2N3904 DC = 100uA
-5.554pA
Q5 9.407pA
-542.9uA
Q2N3904
1.086mA V1
Q2N3904
+
- DC = 0V
R4
1k
10.85pA
-4.110pA
1
Q1 373.2uA
18.52uA Q2N3904
Q2 373.2uA
V1
18.52uA
Q2N3904
+
- DC = 4V
37.03uA
R2
1.6k
2.630mA
R1
130
Q4 1.101uA
Q2N3904
24.03nA
D1 -1.125uA 1.125uA
Q3 2.630mA
3
783.4uA
2
I1
+ -
0
1.000mA
Q2N3904
-3.413mA
Q5 1.001mA
DC = -1mA
Q2N3904
2.675mA
738.1uA
R4
1k
-3.676mA
0
1.101uA
0
VCC
+ -
DC = 5V
0
0