nedoPC.org

Community of electronics hobbyists established in 2002
Atom Feed | View unanswered posts | View active topics It is currently 07 Aug 2022 18:46



Reply to topic  [ 47 posts ]  Go to page 1, 2, 3, 4  Next
Проектирование троичных элементов (2) - пробуем транзисторы 
Author Message
Online
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 20258
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Ronin wrote:
В качестве троичного буфера можно местами аналоговый ставить, например такой:
Image

_________________
:eugeek: https://twitter.com/Shaos1973


Last edited by Shaos on 21 Sep 2012 17:38, edited 5 times in total.



01 Apr 2005 09:27
Profile WWW
Maniac
User avatar

Joined: 29 Mar 2005 07:06
Posts: 304
Location: Krasnodar
Reply with quote
Post 
Попытался запроектировать несколько унарных троичных элемента на транзисторах, резисторах и стабилитронах (назовем ее РТС схемотехникой).
В результате охватил 14 (плюс три константы) из 27 функций пятью элементами, используемых прямо или через инвертор. Остальные 10 функций оставил универсальной унарной ячейке (т.к. количество транзисторов возрастает еще больше). Итак, элементы следующие:
A - универсальный инвертор (5 выходов - OON, PPN, PON(inv), PNN, POO) - 2 транзистора;
Image

B - инвертор (PON) - 2 транзистора;
Image

C - PPO - 1 транзистор;
Image

D - ONN - 1 транзистор;
Image

E - аналоговый буфер - 2 транзистора;
Image

цифровой буфер получается из двух инверторов.

транзисторы должны иметь h21e не менее 100..200 (лучше 300-500)

уровни:
O: -2.5v..+2.5v (рекомендуется -2v..+2v)
N: -5.5v..-3v (рекомендуется -5v..-4v)
P: +3v..+5.5v (рекомендуется +4v..+5v)

возможно также будет полезно использование стабилитронов на 0.5-1v ниже, что приведет к соответстенному расширению зоны логических уровней P и N, подверженных смещению под нагрузкой.

т.к. в РТС схемотехнике нет стекающих на землю токов, резисторы подтяжки к нулю могут иметь большое сопротивление, порядка 10k. При указанных коллекторных и базовых сопротивлениях коэффициент разветвления выходов примерно 3..4 (при увеличении h21e возможно и более) (у простого инвертора коэффициент разветвления - порядка 7-10), для увеличения нагрузочной способности следует применять аналоговый буфер. Включение двух аналоговых буферов в цепочке недопустимо, т.к. на каждом теряетсе около 0.6v.

Быстродействие - я тут приложил workbench файлы - посмотрите сами, инвертор на нагрузке 50-100пф по уровню 0.5 задержка 0.1мкс, по уровню 0.9 - 0.2мкс (что примерно и ожидалось), при увеличении h21e и амплитуды входного сигнала задержки улучшаются. В общем примерно как и 176/561 серии, до частот около 1Мгц.
http://nedopc.org/nedopc/upload/3logic0ewb.zip

пс// я тут подумал - в элементах C(PPO) и D(ONN) низковольтные стабилитроны можно заменить резистивным делителем, хотя желательно при этом увеличить h21e транзисторов. Хотя проще всего будет использовать вместо них пару кремниевых диодов в прямом направлении.


14 Apr 2005 02:03
Profile ICQ
Online
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 20258
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Post 
Ronin wrote:
Попытался запроектировать несколько унарных троичных элемента на транзисторах, резисторах и стабилитронах (назовем ее РТС схемотехникой).
В результате охватил 14 (плюс три константы) из 27 функций пятью элементами, используемых прямо или через инвертор. Остальные 10 функций оставил универсальной унарной ячейке (т.к. количество транзисторов возрастает еще больше). Итак, элементы следующие:
A - универсальный инвертор (5 выходов - OON, PPN, PON(inv), PNN, POO) - 2 транзистора;
Image

B - инвертор (PON) - 2 транзистора;
Image

C - PPO - 1 транзистор;
Image

D - ONN - 1 транзистор;
Image

E - аналоговый буфер - 2 транзистора;
Image

цифровой буфер получается из двух инверторов.

транзисторы должны иметь h21e не менее 100..200 (лучше 300-500)

уровни:
O: -2.5v..+2.5v (рекомендуется -2v..+2v)
N: -5.5v..-3v (рекомендуется -5v..-4v)
P: +3v..+5.5v (рекомендуется +4v..+5v)

возможно также будет полезно использование стабилитронов на 0.5-1v ниже, что приведет к соответстенному расширению зоны логических уровней P и N, подверженных смещению под нагрузкой.

т.к. в РТС схемотехнике нет стекающих на землю токов, резисторы подтяжки к нулю могут иметь большое сопротивление, порядка 10k. При указанных коллекторных и базовых сопротивлениях коэффициент разветвления выходов примерно 3..4 (при увеличении h21e возможно и более) (у простого инвертора коэффициент разветвления - порядка 7-10), для увеличения нагрузочной способности следует применять аналоговый буфер. Включение двух аналоговых буферов в цепочке недопустимо, т.к. на каждом теряетсе около 0.6v.

Быстродействие - я тут приложил workbench файлы - посмотрите сами, инвертор на нагрузке 50-100пф по уровню 0.5 задержка 0.1мкс, по уровню 0.9 - 0.2мкс (что примерно и ожидалось), при увеличении h21e и амплитуды входного сигнала задержки улучшаются. В общем примерно как и 176/561 серии, до частот около 1Мгц.
http://nedopc.org/nedopc/upload/3logic0ewb.zip

пс// я тут подумал - в элементах C(PPO) и D(ONN) низковольтные стабилитроны можно заменить резистивным делителем, хотя желательно при этом увеличить h21e транзисторов. Хотя проще всего будет использовать вместо них пару кремниевых диодов в прямом направлении.


Как говорится снимаю шляпу ;)

Наверное проще уже придумать нельзя!

Я правда пока еще не разобрался в чем смысл стабилитронов - подумаю на досуге. А по поводу транзисторов подозревал, что что-то подобное можно соорудить :)

_________________
:eugeek: https://twitter.com/Shaos1973


14 Apr 2005 10:20
Profile WWW
Online
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 20258
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Post 
Ronin wrote:
A - универсальный инвертор (5 выходов - OON, PPN, PON(inv), PNN, POO) - 2 транзистора;
Image


Вообще каждую из функций OON, PPN, PNN, POO можно получить одним компаратором 311, у которого можно подключать землю выходного транзистора в нужное место и подтягивать выход в нужному напряжению - т.е. можно получить выход в любых двух троичных диапазонах и охватить 12 функций: NNP, NPP, PPN, PNN, OOP, OPP, PPO, POO, NNO, NOO, OON, OON (причем каждая из функций NOO и OOP может также быть получена 1 диодом и 1 резистором).

_________________
:eugeek: https://twitter.com/Shaos1973


14 Apr 2005 10:41
Profile WWW
Maniac
User avatar

Joined: 29 Mar 2005 07:06
Posts: 304
Location: Krasnodar
Reply with quote
Post 
Shaos wrote:
Вообще каждую из функций OON, PPN, PNN, POO можно получить одним компаратором 311, у которого можно подключать землю выходного транзистора в нужное место и подтягивать выход в нужному напряжению - т.е. можно получить выход в любых двух троичных диапазонах и охватить 12 функций: NNP, NPP, PPN, PNN, OOP, OPP, PPO, POO, NNO, NOO, OON, OON (причем каждая из функций NOO и OOP может также быть получена 1 диодом и 1 резистором).


а ты уверен что "земля выходного транзистора" (эмиттер или что там) будучи подключена например к +5в, позволит его открыть (потенциал базы будет по-любому ниже эмиттера и он всегда будет заперт) ? Именно поэтому и нужны аналоговые МОП-ключи. Но в россыпи полевые транзисторы гораздо менее распространены (читать - дорогие), намного проще использовать интегральные ключи.

Shaos wrote:
Я правда пока еще не разобрался в чем смысл стабилитронов


в том чтобы отделить мух от котлет ;) например тут
Image

рассмотрим верхнюю половину, которая должна реагировать только на +5в (а эмитер транзистора - на -5в, т.к. он должен коммутировать выход на -5в) - когда на входе -5в - транзистор заперт, а вот когда 0 или +5в - легко может открытся не только на +5в, но и нулем. вот чтобы этот нуль отсечь (а в схемах PPO и ONN просто чтоб сделать переключение более крутым, т.к. там отсекать такие нули не нужно) и нужны стабилитроны.

Shaos wrote:
Ну полусумматор и сумматор я уже придумал, правда на компараторно-переключательно-диодной логике


ага, видел, отлично. щас пойду покритикую :)


15 Apr 2005 00:27
Profile ICQ
Online
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 20258
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Post 
Ronin wrote:
Shaos wrote:
Вообще каждую из функций OON, PPN, PNN, POO можно получить одним компаратором 311, у которого можно подключать землю выходного транзистора в нужное место и подтягивать выход в нужному напряжению - т.е. можно получить выход в любых двух троичных диапазонах и охватить 12 функций: NNP, NPP, PPN, PNN, OOP, OPP, PPO, POO, NNO, NOO, OON, OON (причем каждая из функций NOO и OOP может также быть получена 1 диодом и 1 резистором).


а ты уверен что "земля выходного транзистора" (эмиттер или что там) будучи подключена например к +5в, позволит его открыть (потенциал базы будет по-любому ниже эмиттера и он всегда будет заперт) ? Именно поэтому и нужны аналоговые МОП-ключи. Но в россыпи полевые транзисторы гораздо менее распространены (читать - дорогие), намного проще использовать интегральные ключи.


Ну "земля" цепляется либо к -5В, либо к 0В, но никак не к +5В :)
Подтягивающий резистор цепляется либо к 0В, либо к +5В - надо попробовать!

Ronin wrote:
Shaos wrote:
Я правда пока еще не разобрался в чем смысл стабилитронов


в том чтобы отделить мух от котлет ;) например тут
Image

рассмотрим верхнюю половину, которая должна реагировать только на +5в (а эмитер транзистора - на -5в, т.к. он должен коммутировать выход на -5в) - когда на входе -5в - транзистор заперт, а вот когда 0 или +5в - легко может открытся не только на +5в, но и нулем. вот чтобы этот нуль отсечь (а в схемах PPO и ONN просто чтоб сделать переключение более крутым, т.к. там отсекать такие нули не нужно) и нужны стабилитроны.


А почему именно на 7 вольт?

Ronin wrote:
Shaos wrote:
Ну полусумматор и сумматор я уже придумал, правда на компараторно-переключательно-диодной логике


ага, видел, отлично. щас пойду покритикую :)


давай :)

_________________
:eugeek: https://twitter.com/Shaos1973


15 Apr 2005 00:39
Profile WWW
God
User avatar

Joined: 03 Feb 2003 14:53
Posts: 1078
Reply with quote
Post 
Shaos wrote:
Ronin wrote:
Shaos wrote:
Вообще каждую из функций OON, PPN, PNN, POO можно получить одним компаратором 311, у которого можно подключать землю выходного транзистора в нужное место и подтягивать выход в нужному напряжению - т.е. можно получить выход в любых двух троичных диапазонах и охватить 12 функций: NNP, NPP, PPN, PNN, OOP, OPP, PPO, POO, NNO, NOO, OON, OON (причем каждая из функций NOO и OOP может также быть получена 1 диодом и 1 резистором).


а ты уверен что "земля выходного транзистора" (эмиттер или что там) будучи подключена например к +5в, позволит его открыть (потенциал базы будет по-любому ниже эмиттера и он всегда будет заперт) ? Именно поэтому и нужны аналоговые МОП-ключи. Но в россыпи полевые транзисторы гораздо менее распространены (читать - дорогие), намного проще использовать интегральные ключи.


Ну "земля" цепляется либо к -5В, либо к 0В, но никак не к +5В :)
Подтягивающий резистор цепляется либо к 0В, либо к +5В - надо попробовать!

Ronin wrote:
Shaos wrote:
Я правда пока еще не разобрался в чем смысл стабилитронов


в том чтобы отделить мух от котлет ;) например тут
Image

рассмотрим верхнюю половину, которая должна реагировать только на +5в (а эмитер транзистора - на -5в, т.к. он должен коммутировать выход на -5в) - когда на входе -5в - транзистор заперт, а вот когда 0 или +5в - легко может открытся не только на +5в, но и нулем. вот чтобы этот нуль отсечь (а в схемах PPO и ONN просто чтоб сделать переключение более крутым, т.к. там отсекать такие нули не нужно) и нужны стабилитроны.


А почему именно на 7 вольт?

Ronin wrote:
Shaos wrote:
Ну полусумматор и сумматор я уже придумал, правда на компараторно-переключательно-диодной логике


ага, видел, отлично. щас пойду покритикую :)


давай :)

Потому как в данном случае стаблитрон не стабилизировать, а изенять внутренне соправтевление.

_________________
Image
Формат конференции позволяет сказать то что я действительно думаю о проблемах...
(с) Путин


15 Apr 2005 00:48
Profile
Maniac
User avatar

Joined: 29 Mar 2005 07:06
Posts: 304
Location: Krasnodar
Reply with quote
Post 
>А почему именно на 7 вольт?

условно - уровень срабатывания +3в, итого от -5в до +3в - 8в, примерно 0.6-0.7в на базовом переходе, итого 7.4 должно падать на стабилитроне. при 7в порог сместится к 2.6-2.7в, но полное открывание транзистора на 3в будет уже надежным.

>Потому как в данном случае стаблитрон не стабилизировать, а изенять внутренне соправтевление.

на стабилитроне съедается 7в. если этих 7в на нем нет - он заперт.


15 Apr 2005 03:56
Profile ICQ
God
User avatar

Joined: 03 Feb 2003 14:53
Posts: 1078
Reply with quote
Post 
Да господа хорошии, а как вы собираетесь боротья с емкостью миллера

_________________
Image
Формат конференции позволяет сказать то что я действительно думаю о проблемах...
(с) Путин


18 Apr 2005 08:34
Profile
Maniac
User avatar

Joined: 29 Mar 2005 07:06
Posts: 304
Location: Krasnodar
Reply with quote
Post 
cr0acker wrote:
Да господа хорошии, а как вы собираетесь боротья с емкостью миллера


ну ты б рассказал чего она нам напакостить-то может, на наших частотах и с нашими токами.
честно, я плохо знаю ее вредность.


29 Apr 2005 01:23
Profile ICQ
God
User avatar

Joined: 03 Feb 2003 14:53
Posts: 1078
Reply with quote
Post 
Ronin wrote:
>А почему именно на 7 вольт?

условно - уровень срабатывания +3в, итого от -5в до +3в - 8в, примерно 0.6-0.7в на базовом переходе, итого 7.4 должно падать на стабилитроне. при 7в порог сместится к 2.6-2.7в, но полное открывание транзистора на 3в будет уже надежным.

>Потому как в данном случае стаблитрон не стабилизировать, а изенять внутренне соправтевление.

на стабилитроне съедается 7в. если этих 7в на нем нет - он заперт.

Ну замерт это знать R>>бесконечности.

_________________
Image
Формат конференции позволяет сказать то что я действительно думаю о проблемах...
(с) Путин


14 May 2005 16:20
Profile
God
User avatar

Joined: 03 Feb 2003 14:53
Posts: 1078
Reply with quote
Post 
Ronin wrote:
cr0acker wrote:
Да господа хорошии, а как вы собираетесь боротья с емкостью миллера


ну ты б рассказал чего она нам напакостить-то может, на наших частотах и с нашими токами.
честно, я плохо знаю ее вредность.

Ну судя по исследованиям филлипса в этом вопросе ёкость миилера при двух каскадах биполярах даёт о себе знать уже на 150Кгц. Хотя тута надо смотреть. Какие транзисторы использовать.

_________________
Image
Формат конференции позволяет сказать то что я действительно думаю о проблемах...
(с) Путин


14 May 2005 16:20
Profile
Maniac
User avatar

Joined: 29 Mar 2005 07:06
Posts: 304
Location: Krasnodar
Reply with quote
Post 
мдя... надо какой-нибудь ферро-индукционный транзистор выдумывать :)
а то меня эта сложность обычных элементов если честно напрягает. никакой пользы от троичности не получается.


18 May 2005 13:00
Profile ICQ
Online
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 20258
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Post 
Ronin wrote:
мдя... надо какой-нибудь ферро-индукционный транзистор выдумывать :)
а то меня эта сложность обычных элементов если честно напрягает. никакой пользы от троичности не получается.


надо искать :)

можно попробовать непосредственно на КМОП (CMOS) транзисторах что-то замутить - для начала можно использовать чип "сделай сам" под названием 4007

_________________
:eugeek: https://twitter.com/Shaos1973


18 May 2005 19:15
Profile WWW
Online
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 20258
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Post 
Shaos wrote:
Ronin wrote:
мдя... надо какой-нибудь ферро-индукционный транзистор выдумывать :)
а то меня эта сложность обычных элементов если честно напрягает. никакой пользы от троичности не получается.


надо искать :)

можно попробовать непосредственно на КМОП (CMOS) транзисторах что-то замутить - для начала можно использовать чип "сделай сам" под названием 4007


Вот тут мне ссылочку подкинули в тему ;)

Image

Image

Это некий троичный элемент на КМОП-ах, который может работать как троичный инвертор (самая правая часть диаграммы).

_________________
:eugeek: https://twitter.com/Shaos1973


04 Jun 2005 15:45
Profile WWW
Display posts from previous:  Sort by  
Reply to topic   [ 47 posts ]  Go to page 1, 2, 3, 4  Next

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 3 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Designed by ST Software.