17. Метод вузлових потенціалів. Методика формування рівнянь нелінійних електронних схем за мвп.

МВП дозволяє сформувати рівняння у неявному виді, які не розв’язані відносно першої похідної:

де - вектор потенціалів вузлів.

В МВП незалежними змінними є потенціали вузлів схеми _і , де і – номер вузла, відносно загального вузла, потенціал якого дорівнює 0.

В основі МВП лежить перший закон Кіргхофа (сума струмів, що втікають і витікають з вузла, дорівнює 0):

АІ_г = 0 (1)

де А – матриця інциденцій, І_г- вектор струмів гілок схем.

Щоб знайти потенціал вузлів , треба вектор струмів Іг виразити через вузлові потенціали. Для цього використовують А^т і компонентні рівняння:

де _в- вектор потенціалів вузлів; Uг – вектор падінь напруг на гілках схеми.

Розвязання систем нелінійних рівнянь сформованиї за МВП.

Розвязання систем виконується за допомогою знаходження потенціалів вузлів на кожному з кроків інтегрування. При цьому вся часова вісь розбивається на дискретні відрізки, що відповідають кожному з кроків інтегрування.

При цьому для знаходження потенціалів на n+1 кроці використовується інформація з n-го кроку. На кожному кроці інтегр. системи нелінійних рівнянь лініаризується за допомогою виконання ітераційних процедур.

Система інтегр.- диф. рівнянь. → За рахунок дискретизації часу. → Система нелінійних рівнянь → За рахунок ітераційних процедур → Система лінійних рівнянь.

На кожній m-ій ітерації виконуються наступні дії:

1) - знаходиться вектор сумарних струмів вузлів; m- номер ітерації, - номер кроку інтегрування.

2) Знаходиться матриця Якобі системи лінійних рівнянь:

3) Розвязуються системи лінійних рівнянь відносно поправок потенціальних вузлів:

4)Знаходиться вектор

5) Перевіряється умова на закінчення ітерацій: m – норма

Якщо поправки < заданої точності , то ітерації припиняються і система нелінійних рівнянь вважається розвязаною, то :

19. Транзисторно-транзисторна логіка. Транзисторно-транзисторна логіка шотткі.

Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ, TTL) — разновидность цифровых логических микросхем, построенных на основе биполярных транзисторов и резисторов. Название транзисторно-транзисторный возникло из-за того, что транзисторы используются как для выполнения логических функций (например, И, ИЛИ), так и для усиления выходного сигнала (в отличие от резисторно-транзисторной и диодно-транзисторной логики). Простейший базовый элемент ТТЛ выполняет логическую операцию И-НЕ, в принципе повторяет структуру ДТЛ микросхем и в то же время за счёт использования многоэмиттерного транзистора, объединяет свойства диода и транзисторного усилителя что позволяет увеличить быстродействие, снизить потребляемую мощность и усовершенствовать технологию изготовления микросхемы.

Принцип работы ТТЛ с простым инвертором: Биполярные транзисторы могут работать в нормальном и в инверсном режиме. В инверсном режиме коэффициент усиления транзистора, из-за меньшей площади перехода база-коллектор, чем площадь перехода база-эмиттер, значительно меньше, чем в нормальном режиме.При нулевом уровне на любом входе VT1 работает в нормальном режиме и формирует на базе VT2 потенциал близкий к нулю. В этом состоянии неосновные носители из базы VT2 рассасываются не только через коллектор, но и через открытый VT1. Если на все входы поступает уровень логической единицы, то VT1 окажется инверсно-включенным, ток R1 течёт через коллектор VT1 в базу VT2, на выходе формируется ноль.Если резистор R2 не используется, то мы имеем дело с элементом с открытым коллектором, у которого в условном обозначении используется дополнительный символ. Транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки (ТТЛШ): В ТТЛШ используются транзисторы Шоттки, в которых барьер Шоттки не позволяет транзистору войти в режим насыщения в результате чего диффузионная ёмкость мала и задержки переключения малы, а быстродействие высокое. ТТЛШ-логика отличается от ТТЛ наличием диодов Шоттки в цепях база — коллектор, что исключает насыщение транзистора, а также наличием демпфирующих диодов Шоттки на входах (редко на выходах) для подавления импульсных помех, образующихся