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Super-Moderator
Lebende Robotik Legende
Nö, aber da es nun viele gesehen haben und sonst keine Kommentare kommen, löse ich es auf:
The switching speed and hence the propagation delay is quite large for the standard series because the transistors are switched from cut off to saturation. This is remedied in the LS (Low power Shottky) version by using Shottky diodes in combination with the transistors. The addition of the Shottky diodes prevents the transistors from saturating.
Der Satz beschreibt es grob. Die Schottky Doden sind an jedem Transistor der Schaltung, denn die sind überall eher hilfreich und durch nur eine kleine Ausbuchtung an einer der Masken herzustellen.
Ganz besonders wirken sie am Ausgangstransistor gegen Masse. Der soll gut durchschalten und zwar einerseits ohne Last wie auch mit bis zu 16mA Last. Er braucht also einen Basisstrom, der ihm für diesen weiten Ausgangsstrombereich (und unter allen übrigen Bedingungen wie Temperatur) eine Ausgangsspannung von unter 0,4V garantiert.
Der Basisstrom ist ohne Last viel zu hoch und der Transistor ist dann tief in der Sättigung. Er hat eine große Basisladung, die beim Abschalten erst relativ langsam abgebaut wird. Besser wäre es, eine Regelschaltung aufzubauen, die den Basistrom nur soweit ansteigen läßt, daß der Transistor seine Kollektorspannung geregelt auf 0,2-0,4V absinken läßt. (Und das bei einem Gatter, das mit über 50MHz schalten soll.)
Das sieht dann wie folgt aus: Von der Basis, die bei Ansteuerung auf einer Schwellspannung von 0,7V liegt, geht eine Shottky Diode mit geringerer Schwellspannung 0,4V zum Kollektor. Sinkt die Kollektorspannung ab, dann wird die Diode leitend und weiterer Strom fließt an der Basis vorbei direkt in den Kollektor. Der Transistor bleibt damit in einem Zustand ohne Übersättigung, er bekommt nur den geregelten nötigen Basisstrom für einen ausreichend tiefen Spannungswert von etwa 0,3V.
Damit führt eine Verringerung des Basisstroms beim Abschalten auch sofort zu einem Sperren ohne daß vorher noch überschüssige Basisladung abgebaut werden muß.
Der Geschwindigkeitsvorteil der sich durch den Einsatz der Shottky Technik ergibt, wurde bei LS in eine Verringerung der Stromaufnahme umgesetzt. Das muß so vor 30 Jahren gewesen sein, ist aber irgendwie immer noch spannend.
Manfred
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