Выбор номинала резистора
Если на входе ПУ уровень логического "0" элемента KI55JIA3: UВХ=U0ТТЛ
= 0,4 В, то транзистор КТ503А, выполняющий в ПУ функции VT, находится в отсечке, т.к. UВХ<UБЭ НАС= 0,8 В. На выходе ПУ должен быть сформирован уровень логической «1» элемента К561ЛЕ5: U'КМДП?8,2 В.
Из неравенства для наихудшего соотношения параметров определяем первое ограничение сверху на величину Rк.
Где Е = 9 В - 0,45 В = 8,55 В - минимальное напряжение питания при допуске 5%
U'КМДП = U'ВЫХ КМДП= 8,2 В - уровень логической «1» на выходе элемента К561ЛЕ5
n = 2 - нагрузочная способность
- максимальные значения входного тока элемента К561ЛЕ5
И обратного тока коллектора транзистора КТ503А, которые достигаются при максимальной температуре Тмах=45оС=345К.
Для нахождения воспользуемся выражением:
где Т*- температура удвоения при которой обратный ток удваивается (Т*?8оС для кремния);
- значение тока при некоторой исходной температуре;
Т- температура, при которой измеряют ток Io.
Подставив значения, получим первое ограничение сверху на величину Rк:
Второе ограничение сверху на величину Rк из условия:
где =1 мГц- заданная частота переключения
Сн=Свх+См - емкость нагрузки;
n=2;
Свх= 12 пФ - входная ёмкость элемента К561ЛЕ5
См = 50 пФ - емкость монтажа.
Подставив значения, получим второе ограничение сверху на величину Rк:
Из неравенства для наихудшего соотношения параметров определяем ограничение снизу на величину Rк.
Где Е = 9 В + 0,45 В = 9,45 В - максимальное напряжение питания при допуске 5%
UКЭ НАС = 0,2 В - напряжение насыщения коллектор-эмиттер транзистора КТ503А
n = 2 - нагрузочная способность
IК МАХ =0,15 А - максимально допустимый ток транзистора КТ503А
- максимальные значения входного тока элемента К561ЛЕ5, которое достигается при максимальной температуре Тмах=70оС=345К, заданного температурного диапазона ПУ.
Для нахождения воспользуемся выражением:
где Т*- температура удвоения при которой обратный ток удваивается (Т*?8оС для кремния);
- значение тока при некоторой исходной температуре;
Т- температура, при которой измеряют ток Io.
Подставив значения, получим ограничение снизу на величину Rк:
Таким образом, получили двусторонние ограничения на величину сопротивления Rк
.
С точки зрения уменьшения мощности потребляемой ПУ необходимо выбрать величину наибольшей, удовлетворяющей двухстороннее ограничение и в соответствии со стандартным рядом номиналов резистора.
Выбираем величину сопротивления резистора =5,62кОм ± 5%.
б) Выбор номинала резистора
Из неравенств получим первое и второе ограничение снизу на величину
; ,
где = 2,4 В- уровень логической «1» на выходе элемента К155ЛА1
= 0,8 В - напряжение насыщения база-эмиттер транзистора КТ503А
= 0,4 В - выходной ток логической «1» элемента К155ЛА1
= 0,1 А - максимально допустимый ток базы транзистора КТ503А
Подставив значения, получим ограничение снизу на величину :
;
Для определения ограничения сверху на величину потребуем, чтобы для выбранного транзистора КТ503А обеспечивалась бы степень насыщения S =1,5.
Из неравенства для наихудшего соотношения параметров определяем соотношение сверху на величину :
,
где в = 40 - минимальное значение статического коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером транзистора КТ503А
=5,62 кОм - 0,281 кОм = 5,339 кОм - минимальное сопротивление резистора при допуске 5%
= 2,4 В
= 0,2 В
Е = 9,45 В
Подставив значения, получим ограничение сверху на величину :
Таким образом, мы получаем двухстороннее ограничение на величину сопротивления :
4 кОм; 0,016 кОм; ?24,6кОм
С точки зрения обеспечения требуемой степени насыщения S = 1,5 транзистора VT необходимо выбрать величину наибольшей, удовлетворяющей двухстороннее ограничение и в соответствии со стандартным рядом номиналов резистора.
Выбираем величину сопротивления резистора =22кОм ± 5%.
Определение мощности потребляемой ПУ
Мощность, потребляемая ПУ от источников питания E в состоянии логической «1» на выходе для наихудшего соотношения параметров определяется выражением:
где Е = 9,45 В; n = 2; = 0,5мкА; = 11,25 мкА.
Подставив значения, получим:
Мощность потребляемая ПУ от источника питания Е в состоянии логического «0» на выходе для наихудшего соотношения параметров определяется выражением:
где Е = 9,45 В; n = 2; =0,2 В, = 5,339 кОм, = 1,125 мкА.
Подставив значения, получим:
