Circuite Integrate

Construcţia porţi NU exploateazã comportarea conexiuni ECD (emitor comun)

tranzistorului bipolar relative la defasajul dintre tensiunea de intrare şi cea de

ieşire. Mai precis tensiunea din colectorul tranzistorului ( ieşire ) este in antifazã

cu tensiunea din baza sa ( intrare ). Poarta NU (inversorul) realizat cu

componente discrete este ilustrat in fig 1.

Fig. 1

In circuitele logice tranzistorul bipolar lucreazã numai in douaã regimuri : de

saturaţie şi de blocare. In regim de saturaţie tranzistorul se comportã ca un contact

inchis prin care trece un curent (de saturaţie) de valoare relativ mare (mA) şi care

prezinta o rezistenţã ( colector-emitor )teoretic 0, practic foarte micã (caţiva Ω),

iar in regim de blocare se comportã ca un contact deschis prin care nu trece curent

(practic curentul care trece este foarte mic de ordinul nA) rezistenţa fiind infinitã

(practic foarte mare de ordinul sutelor de KΩ sau MΩ).

Pentru A=1 (nivel de tensiune in logica pozitivã, de exemplu +Ec) tranzistorul T

are joncţiunea bazã-emitor polarizatã direct. Valoarea tensiuni de polarizare este

suficientã pentru a satura tranzistorul care va coborâ potenţialul din colectorul sau

la o valoare apropiatã de 0V (mai precis UCEsat= 0.1-0.2V), in termeni de algebrã

logicã, Y=0.

Pentru A=0 (nivel scãzut de tensiune in logica pozitivã, de exemplu 0V)

tranzistorul se blocheazã deoarece joncţiunea bazã-emitor este polarizatã invers

datoritã tensiunii –EB. In colectorul tranzistorului T se stabileşte un potenţial

ridicat foarte apropiat de +Ec, deci Y=1.

Din cele douã situaţii rezultã cã Y=

POARTA LOGICĂ ,, ŞI’’

Poarta Şi poate fi realizatã in douã variante : circuit cu diode şi circuit cu

tranzistoare.

In figura 2a este ilustratã poarta ŞI cu douã intrãri realizatã cu diode iar in figura

2b aceeaşi poartã dar in varianta cu tranzistoare.

In cazul circuitului din figura 2a ieşirea Y este de nivel logic 0, nivel scãzut de

tensiune (cca 0.7V)dacã cel puţin una din intrãri este pe nivel logic 0 (de exemplu

0V). Acest lucru se explicã prin faptul cã dioda corespunzatoare intrãrii la care se

aplicã 0V este polarizatã direct, se deschide şi conduce un curent semnificativ de

valoare stabilitã cu ajutorul rezistentei R. Potentialul la ieşirea circuitului este dat

de cãderea de tensiune pe dioda deschisã. Dacã la cealaltã intrare nu se aplicã 0

logic ci 1 logic (de exemplu o tensiune egalã cu E) dioda corespunzãtoare rãmâne

blocatã fiind polarizatã invers (0V in anod şi E volţi in catod). Dacã la ambele

intrãri se aplicã 1 logic potenţialul de la ieşirea circuitului este E (1 logic) pentru

cã diodele sunt blocate, prin circuit nu circulã nici un curent deci pe R nu cade

nici o tensiune. Numãrul de intrãri poate fi extins.

In circuitul din figura 2b tranzistoarele legate in cascadã lucreazã ca nişte

comutatoare legate in serie. Aplicând 1 logic (nivel ridicat de tensiune, de

exemplu +Ec) la o intrare, tranzistorul corespunzãtor intrã in saturaţie şi se va

comporta ca un contact inchis. Pentru 0 logic (nivel scãzut de tensiune, de

exemplu 0V) la intrare tranzistorul se va bloca şi se va comporta ca un contact

deshis. Cum legarea contactelor in serie realizeazã funcţia ŞI rezultã cã şi acest tip

de circuit poate realiza aceeaşi funcţie.