Dalam dua rumpun -- TTL dan LS-TTL -- transistor-transistor di-on-kan dengan mengenakan padanya arus basis yang cukup, untuk memperoleh penguatan-penguatan terendah dari padanya. Transistor rata-rata, yang memiliki penguatan arus lebih besar, memperoleh arus basis jauh lebih besar dari yang diperlukan; ini membikin panjaran maju kepada pertemuan kolektor-basis dan membikin transistor jenuh. Guna menyumbat transistor jenuh semacam itu, maka mula-mula kelebihan muatan pada basis perlu di buang dulu, dan ini berarti sesuatu tundaan. Guna mempercepat perkombinasian muatan , lazimnya diterapkan cemaran emas, namun ini mengecilkan penguatan arus.
Transistor Schottky (Gambar 2) dapat mengatasi kesulitan tersebut. transistor ini menerapkan dioda rintangan permukaan (surface barrier) yang memiliki perosotan tegangan maju rendah sekali (0,3 V) sebagai pintasan antara basis dan kolektor. Kalau transistor memulai menghantar dan hendak jenuh, maka kelebihan arus tidak diberikan kepada basis, melainkan dipindahkan lewat dioda schottky ke kolektor. Akibatnya; transistor tidak akan pernah menjadi jenuh benar dan akan cepat pulih kalau arus basis diputuskan. karena tidak diperlukan pencemaran emas, maka transistor memiliki penguatan arus lebih besar, memerlukan arus basis lebih kecil, dan berguling lebih cepat.
Schottky Daya-rendah Tinggi, (Advanced Low-power Schottky, ALS) dan Schottky Tinggi (Advanced Schottky, AS) telah dikonstruksi dengan proses yang kalau ditandingkan dengan proses teknologi tersebut di muka, memungkinkan memperoleh ukuran geometri lebih kecil dan lebih dangkal; berarti pengecilan kapasitansi liar dan kapasitansi dinding samping, dan juga mempercepat waktu pensaklaran transistor. Hasil akhirnya adalah berupa perbaikan dalam penampilan daya dan kecepatan. Rumpun ALS memberikan daya lebih rendah dan kecepatan lebih tinggi ketimbang rumpun LS, sementara rumpun AS memiliki kecepatan duakali dari TTL Schottky dengan daya yang kira-kira sama.
Gambar 3 mengemukakan skema dasar gerbang rumpun TTL
standar. Semuanya mirip; dan memiliki gerbang AND masukan, pembelahan fasa Q2
beserta resistor emitor dan resistor kolektor, mekanisme penarikan ke atas
(pull-up) Q3 dan transistor penarik ke bawah (pull-down) Q5. Fungsi AND
dibentuk oleh transistor dengan banyak emitor, dimana pertemuan emitor-basis
berguna untuk mengisolasi sumber-sumber isyarat dari yang lain di jalan masuk,
dan mengemudikan arus di resistor gerbang 4Ω. Kalau masukannya RENDAH, arus
gerbang mengalir keluar lewat pertemuan basis-emitor dan Q1 jenuh, yang membuat
tegangan basis Q2 sedikit lebih positif ketimbang tegangan masukan yang RENDAH,
dan Q2 tidak menghantar. Selain itu, dalam kondisi ini, resistansi yang rendah
antara emitor-kolektor di Q1 membikin sumber isyarat menarik muatan dari basis
Q2 dan membantunya cepat menyumbat. Kalau semua jalan masuk TINGGI, arus pintu
mengalir lewat pertemuan basis-kolektor Q1 dan meng-on-kan Q2. Dalam situasi
ini, sedikit kuantitas muatan di injeksikan ke basis Q1. Sebagian dari
muatan ini berekombinasi di dalam daerah basis dan sebagian lagi hanyut terus
dan "dikumpulkan" oleh emitor-emitor. Arus beta terbalik ini
merupakan bagian penting dari arus bocoran IIH.
Fenomena ini timbul juga bila arus gerbang keluar lewat jalanmasuk
yang RENDAH. Arus diinjeksikan ke basis dari emitor yang RENDAH dan sebagian
dari padanya dikumpulkan emitor-emitor yang TINGGI. Isyarat masukan yang
melampaui tarif +5,5V yang dikenakan kepada salah satu jalanmasuk akan dapat
menimbulkan dadalan diantara jalanmasuk itu dan jalanmasuk yang RENDAH; ini
memberi peluang untuk rusak atau untuk mendapatkan panjaran dalam daerah
resistansi negatif, bergantung pada resistansi dalam sumbernya. Panjaran dalam
daerah resistansi negatif dapat menimbulkan guncangan yang sulit didiagnosa.
Pembelahan fasa Q2 disebut demikian, sebab tegangan-tegangan kolektor dan emitor berubah dalam arah yang berlawanan bila Q2 berguling ke on atau ke off. Kalau Q2 berguling ke off, tegangan emitor merosot dan berhenti memberikan arus basis kepada transistor Q5; berbarengan dengan itu tegangan kolektor naik dan membesarkan arus basis Q3. Rangkaian Q3 memberikan penguatan arus dan impedansi rendah yang diperlukan untuk menarik jalankeluar ke taraf TINGGI sementara mengisi muatan kepada kapsitansi pengawatan. Banyaknya arus yang tersedia untuk mengisi kapasitansi dibatasi oleh resistor yang dihubungkan dari Vcc ke kolektor Q3. Arus pengisian ini tampak sebagai paku arus pada pena Vcc dan dalam praktek adalah lazim untuk menambahkan kondensator pintas pada papan logika guna mencatu permintaan yang mendadak akan arus ini; dengan demikian tercegahlah paku-paku yang menuju negatif pada Vcc. Kalau Q2 berguling on, tegangan kolektor jatuh dan menurunkan basis Q3; berbarengan dengan ini tegangan emitor naik dan memberikan arus basis kepada Q5, Kalau Q5 memulai menghantar, ia mulai membuang muatan dari kapasitansi beban dan menurunkan jalankeluar ke taraf RENDAH. Arus buang muatan ini tampak sebagai paku arus di pena GND dan merupakan salah satu asas utama mengapakah para perancang sistem memberikan banyak logam bumi pada papan-cetak.
No comments:
Post a Comment