4.6 RTL (Resistor-Transistor Logic) Inverter

งานนำเสนอเรื่อง: "4.6 RTL (Resistor-Transistor Logic) Inverter"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 4.6 RTL (Resistor-Transistor Logic) Inverter
ย่าน forward active เมื่อ vI < 0.6 V ย่าน cut-off เมื่อแรงดัน vI มีค่าสูงพอ รอยต่อ BE อยู่ในสภาวะ on ทำให้ แรงดัน vO จะมีค่าลดต่ำลงอย่างรวดเร็วด้วยความชัน –β (RC/RB) ย่าน saturation เมื่อแรงดัน vO มีค่าต่ำลงเท่ากับ VCE(sat) (~0.2 V) BJT จะอยู่ในสภาวะอิ่มตัว การเพิ่ม vI จะทำให้ vO ตกลงอย่างช้าๆ ทำให้สามารถประมาณได้ว่าในย่านนี้ vO = vCE ~ VCE(sat)

2 วงจร inverter จะแปลงอินพุตระดับสูงให้เป็นเอาต์พุตระดับต่ำ และอินพุตระดับต่ำให้เป็นเอาต์พุตระดับสูง
อย่างไรก็ตามถ้า VIL < vI < VIH แล้ววงจรจะไม่สามารถทำหน้าที่แปลงตรรกะได้อย่างถูกต้อง ในปัจจุบันวงจรลอจิกแบบ RTL ได้ถูกแทนที่ด้วยวงจรแบบอื่น ๆ (อาทิ TTL, CMOS และ ECL) จนหมดสิ้น

3 4.7 การใช้งาน BJT เป็นสวิตช์ขับกระแส

4 ตัวอย่าง ถ้ากำหนดให้ทรานซิสเตอร์มี β = 50 และ VCE(sat) = 0.1 V และ LED เมื่อสว่างจะมีแรงดันตกคร่อมประมาณ 1.5 V (1) จงหาค่า R ที่ทำให้ในสภาวะขับกระแส LED มีกระแสไหลผ่านไม่เกิน 15 mA (2) จงหาค่า RB ที่ทำให้กระแส iB มีค่าไม่เกิน 1 mA (βforced = 15)

5 4.8 การใช้ BJT ในการขยายสัญญาณ

6 การวิเคราะห์ไบอัส เราต้องตรวจสอบดูว่าทรานซิสเตอร์ทำงานในย่านแอ็คทีฟจริงหรือไม่ โดยการเปรียบเทียบค่าแรงดัน VCE กับค่าแรงดัน VCE(SAT)

7 การวิเคราะห์สัญญาณขนาดเล็ก (small-signal analysis)
จากสมการข้างบน เมื่อแทน gm = IC/VT และทำการประมาณให้ ro >> RC จะได้

8 VCC = VRC+VCE ---> Trade Off ระหว่าง Gain และ Output Swing

9 ตัวอย่าง

10 ขั้นตอนที่ 1 การวิเคราะห์ไบอัส
ขั้นตอนที่ 2 คำนวณหาค่าของพารามิเตอร์ของแบบจำลองสัญญาณขนาดเล็ก ขั้นตอนที่ 3 การวิเคราะห์ทางเอซีโดยใช้แบบจำลองสัญญาณขนาดเล็ก

11 4.9 การไบอัส BJT การไบอัสอย่างง่าย

12

13

14 การไบอัสด้วยแหล่งจ่ายกำลังคู่
เงื่อนไขที่ทำให้ IE (และ IC) ไม่แปรตาม

15 “Trade-Off” gain Signal swing DC stability

16 การเชิ่อมต่อด้วยตัวเก็บประจุ (Capacitive Coupling)

17 การไบอัสด้วยแหล่งจ่ายกำลังบวกลบ

18 การเชิ่อมต่อในวงจรขยาย
Direct coupling Capacitive coupling

19 การไบอัสด้วยแหล่งจ่ายไฟเดี่ยว

20 ใช้ Voltage Divider I1 I2

21 และถ้าออกแบบให้

22

23 ตัวอย่าง ถ้า VCC = 12 V จงออกแบบวงจรเพื่อให้ได้ VRC = VCE =VRE = 4 V และ

24

25 การไบอัสโดยใช้แหล่งจ่ายกระแส
กระแส IE เป็นอิสระจาก และ RB ดังนั้นเราสามารถเลือกใช้ค่า RB ได้