在數位電路中,我們常會用 Logic Gate 來設計,但是由於一般的Logic Gate 都是Push Pull 的結構,所以在設計上要特別注意:
1. 最好使用低電位輸出:在Push Pull 的結構因為high side 電晶體通常考量IC 設計的特性,並不會做大電流的輸出以避免增加IC layout 的面積,但是Low Side 電晶體卻可以承受比較大的電流流入。所以一邊在設計時通常我們會使用Active low 以保證Logic 可以有足夠的能力將輸出拉到low.換句話說,當輸出High 時,由於電流流出,如果此時負載很大,因負載效應他會把輸出倒拉下來此時我們就無法保證書出示不是真正的High.
2. Open Dran or Open collect 有線結及閘的特性,但因為沒有High Side 電晶體所以必須外加提升電阻,而此提升電阻的阻值必須依據實際連接狀況適當加以修改。
3. 雖然TTL input 在open 或沒用到的接腳可以floating ,但在實際電路設計時,強烈建議接到high 或low ,以避免雜訊產生。
4. 承第一點,除了ouput 設計成Low 動作以外我們也建議,在一般的情況,我們也是建議將input 設計成Active Low.
5. 有時序特性的元件,例如D-FF, JK-FF 可以善用RC 充放電的特性,沒用到的接腳加上RC ,以確保開機的啟始狀態。
6. 不同Power source 在互相連接時,最好加一個串聯電組,以避免使用IC 內部的電阻。
2009年4月8日 星期三
2009年4月7日 星期二
幾個電晶體的認知
1. 電晶體是放大器
以前剛開始學電子學的時後,老師總是告訴我們,二極體是PN 元件,只能單存做開關,而電晶體是雙極元件,所以可以做放大。以前也不會覺得有神麼奇怪,總認反正電晶體就是可以做放大器。但是你真正知道瞭解這個放大的意義嗎?在我們的認知中,我們會任為放大就是由小變大,但是各位是否曾想過,如果以物理的質能不滅定律,難道這個小變大的能量是無中生有的嗎?仔細看一下共射極放大電路就可以知道,這個能量是來自於Power Source,電晶體在這裡充其量只能說是一個輸出控制者爾以。
2. 電晶體的工作區
以前老師會教電晶體有三個工作區:飽和區、截止區與工作區,高職時候我們常計算放大率與增益,並總避免讓電晶體工作在飽和區與截止區。但是其實飽和區與截止區卻成為數位電路的基礎,因為電晶體的飽和區與截止區明顯的分別剛好可以用來表是數位電路的0 與1,也因為這樣我們在數位電路中,反而要避免電晶體工作在工作區。
3. 電晶體的VBE
如果電晶體工作在工作區,或應用在放大器電路中,檢查電晶體B,E 兩端是否為0.6V~0.8V,就可以知道電晶體是否有正常工作,所以如果你的擴大機不工作了,檢查一下電晶體的VBE 就可以知道電晶體是否已經燒壞。
4. 電晶體的電壓與電流放大
電晶體可以設計成共射極或共集極放大電路,共射級為電壓放大電路,共集極為電流放大電路,但是在一般根據我們前面所提,電流放大的source 是從power 所提供,所以若當電流放大時,必需選用能承受足夠大電流的電晶體。
以前剛開始學電子學的時後,老師總是告訴我們,二極體是PN 元件,只能單存做開關,而電晶體是雙極元件,所以可以做放大。以前也不會覺得有神麼奇怪,總認反正電晶體就是可以做放大器。但是你真正知道瞭解這個放大的意義嗎?在我們的認知中,我們會任為放大就是由小變大,但是各位是否曾想過,如果以物理的質能不滅定律,難道這個小變大的能量是無中生有的嗎?仔細看一下共射極放大電路就可以知道,這個能量是來自於Power Source,電晶體在這裡充其量只能說是一個輸出控制者爾以。
2. 電晶體的工作區
以前老師會教電晶體有三個工作區:飽和區、截止區與工作區,高職時候我們常計算放大率與增益,並總避免讓電晶體工作在飽和區與截止區。但是其實飽和區與截止區卻成為數位電路的基礎,因為電晶體的飽和區與截止區明顯的分別剛好可以用來表是數位電路的0 與1,也因為這樣我們在數位電路中,反而要避免電晶體工作在工作區。
3. 電晶體的VBE
如果電晶體工作在工作區,或應用在放大器電路中,檢查電晶體B,E 兩端是否為0.6V~0.8V,就可以知道電晶體是否有正常工作,所以如果你的擴大機不工作了,檢查一下電晶體的VBE 就可以知道電晶體是否已經燒壞。
4. 電晶體的電壓與電流放大
電晶體可以設計成共射極或共集極放大電路,共射級為電壓放大電路,共集極為電流放大電路,但是在一般根據我們前面所提,電流放大的source 是從power 所提供,所以若當電流放大時,必需選用能承受足夠大電流的電晶體。
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