Ключевые схемы на биполярных транзисторах.

Общие положения. Логические элементы применяют для практи­ческой реализации логических функций, они выполняются с исполь­зованием различных физических явлений и свойств. Широко приме­няют электромеханические, электромагнитные и полупроводнико­вые логические элементы. Для всех видов логических элементов об­щим является дискретный характер их работы, который заключается в том, что входные и выходные величины используются только в край­них значениях. Нижний уровень входного и выходного сигналов счи­тают условно 0, а верхний уровень — 1 независимо от его количест­венного значения и знака.

Любая сложная логическая функция выполняется с помощью схе­мы, составленной из схем простейших логических функций НЕ, И и ИЛИ.

Ключевые схемы на полевых транзисторах.

Относительная простота изготовления транзисторов со структурой металл—окисел—диэлектрик—полупроводник (МОП или МДП тран­зисторов с полевым эффектом) открывает широкие возможности для создания на их основе сложных логических устройств и интегральных схем с большой и сверхбольшой интеграцией. В отличие от обычных биполярных транзисторов, управляемых током базы, полевые транзисторы по своему принципу действия яв­ляются аналогами электронных ламп, так как управляются напря­жением. Исток можно считать аналогом эмиттера в биполярном тран­зисторе, затвор является точкой приложения управляющего напря­жения (аналог базы в биполярном транзисторе или сетки в лампе), а сток является выходом прибора (аналог коллектора биполярного тран­зистора или анода на лампе).

При нулевом напряжении на затворе между истоком и стоком ток протекать не может, т. е. эти области эквивалентны двум диодам, включенным навстречу друг другу. Если же к затвору прикладывается достаточно большое отрицательное напряжение, то под электродом затвора образуется канал р-типа, соединяющий сток и исток за счет притягивания дырок к поверхности, обеспечивая тем самым про­
хождение тока. Изменение напряжения на затворе будет изменять эффективное сопротивление канала между истоком и стоком, что поз­воляет получить усиление.