Электронные и микроэлектронные приборы (стр. 9 из 10)

В цифровых ИМС практическое применение получили полевые транзисторы с оксидным диэлектриком, образующие контакт металл–оксид–полупроводник (КМОП). На рисунке 2 приведена принципиальная схема элемента ИЛИ–НЕ на два входа, содержащая один нагрузочный (VT3) и два логических (VT1 и VT2) транзистора.

U и.п. VT3 F (Выход) VT1 B (Вход 2)

А (Вход 1) VT2 А 1 В F=A+B

Рис. 3

Таблица 11

А	В	F
0	0	1
1	0	0
0	1	0
1	1	0

На рисунке 3 приведена схема логического элемента ИЛИ-НЕ. Она состоит из двух логических VT1, VT2 и одного нагрузочного VT3 транзисторов. Принцип работы (таб.1) заключается в следующем:

При подаче на оба логических транзистора (входы А и В) логического 0 они остаются закрытыми (I_ИС=0). Сопротивление перехода для I_и.п. велико, поэтому ток источника питания протекает через VT3 на выход схемы (контакт F) формируя уровень логической 1. При подаче хотя бы на один из входов логической 1 транзистор открывается, сопротивление перехода падает I_и.п. протекает на корпус тем самым на выходе схемы формируется уровень логического 0.

Элементы КМОП-логики нашли широкое применение в микросхемотехнике. На базе этих элементов строятся дешифраторы, триггеры, счетчики, регистры, сумматоры, умножители, элементы ПЗУ и т. д и т.п.

4. Принцип действия и устройство тетрода

Развитие техники радиоприема, связанное с необходимостью усиления напряжений высокой частоты, выявило один из основных недостатков триода. Было замечено, что усилители на триодах, предназначенные для этой цели, работают неустойчиво и не обеспечивают надежного усиления.

Исследования показали, что причиной этого является наличие значительной емкости между электродами лампы. Вопрос этот очень важен, поэтому на нем стоит остановиться подробнее.

Между любыми двумя проводниками, не соприкасающимися друг с другом, существует электрическая емкость.

Две металлические пластины, разделенные промежутком, образуют конденсатор. Конденсатор, включенный в электрическую цепь, создает непреодолимое препятствие для постоянного тока, но для переменного тока представляет лишь некоторое сопротивление. Чем больше емкость конденсатора и чем выше частота переменного тока, тем меньшее сопротивление представляет конденсатор его прохождению. Как мы уже видели, внутри лампы можно различить три такие емкости: между сеткой и катодом, между сеткой и анодом и между анодом и катодом. Анализ работы лампы показывает, что наиболее вредна емкость между анодом и сеткой, обозначаемая обычно С_AC.

Вредное действие этой емкости можно понять, посмотрев на наши рисунки. Предположим, что лампа должна усиливать напряжение не звуковой, а высокой частоты. На сетку лампы поступают слабые электрические колебания U_вх. Усиленные колебания этой же частоты, но с напряжением U_вых выделяются на анодной нагрузке. Если между анодом лампы и ее сеткой есть емкость Оде, то через нее часть усиленного переменного напряжения будет передана из анодной цепи обратно в сеточную. Это напряжение добавится к основному сигналу, действующему в .цепи сетки. Напряжение сигнала на входе как бы возрастает, вследствие чего увеличивается и напряжение, выделяющееся на анодной нагрузке. Это в свою очередь приведет к передаче через емкость анод — сетка в сеточную цепь еще большего напряжения и т. д. В результате работа лампы становится неустойчивой, может возникнуть самовозбуждение и лампа из усилителя колебаний превратится в генератор, т. е. в самостоятельный источник

колебаний. Возникновение в усилителе самовозбуждения проявляется в виде сильных искажений и свиста.

Опасность неустойчивой работы усилителя будет тем больше, чем выше частота переменного тока (тем меньшее сопротивление представляет для него емкость) и чем больше усиление лампы. Это обстоятельство создало весьма серьезные затруднения

приему и усилению слабых сигналов высокой частоты и заставило искать способы борьбы с вредным влиянием емкости сетка — анод трехэлектродной лампы.

Физика знает способы уменьшения емкости между двумя проводниками. Такими способами, например, является уменьшение размеров проводников,. образующих конденсатор, и увеличение расстояния между ними. Эти способы применялись при конструировании триодов, но значительного эффекта они не дали, потому что чрезмерно уменьшать электроды по ряду соображений нельзя (например, уменьшение размеров анода приводит к необходимости снизить анодный токи, следовательно, все параметры лампы), а увеличению расстояний между электродами кладут предел размеры лампы и ряд других причин.

Наиболее удобным и легче всего осуществимым способом уменьшения емкости, оказалось экранирование.

Сущность этого способа можно пояснить 'следующим примером. Пусть имеется цепь из конденсатора, источника переменного напряжения и измерительного прибора. В такой цепи будет течь ток, величину которого отметит измерительный прибор.

Поместим теперь между пластинами конденсатора еще одну пластину и присоединим ее к нашей схеме в точке б. Когда это мы сделаем, то заметим, что стрелка прибора установилась на нуле: тока в цепи прибора не стало.

Объясняется это тем, что ток теперь потечет по другому, более короткому пути — через емкость между левой и средней пластинами и далее *по проводу а—б. Путь переменного тока