Параметры интегральных схем

Для обеспечения работоспособности , необходимо, чтобы логические элементы обладали некоторыми свойствами, которые обеспечат прохождение электрического сигнала по цепочке функциональных узлов без искажений и без потери информации.

Значения уровней сигнала:

-для ТТЛ (0 - 0,4 (0,5В) - – напряжение логического нуля;

2,7 – 4,5 - – напряжение логической единицы )

(эти значения показывают совместимость выходных и входных сигналов)

Нагрузочная способность- сколько входов можно нагрузить на 1 выход; обычно для ТЛ нагрузочная способность = 10;повышенная – до 30 элементов. Выходы могут принимать либо 1 либо отсутствие состояния, а в некоторых схемах есть высокоимпедансное состояние (выход отклонен). Это нужно для………….

Помехоустойчивость– зависит от входных сопротивлений и разницы между уровнями логической 1 и логического 0.

= ( - )

= ( - )

ЭСЛ – 0,1-0,3В

ТТЛ – 0,4-1,1В

КМОП – 2-3В

Входы логических элементов обязательно должны быть подключены к чему-либо ( на 0, 1 или выход предыдущего элемента ). Исключение: ТТЛ (не подключенный вход равносилен логической 1 на входе с пониженной помехоустойчивостью). Неиспользуемые выходы могут оставаться неподключенными. С целью увеличения выходного тока возможно объединение входных и выходных логических элементов. Элементы, рассчитанные на некоторую максимальную емкость нагрузки, которая не должна превышаться. Во избежание снижения помехоустойчивости, уменьшение крутизны выходных фронтов, а так же возможного повреждения выходных транзисторов.

20.Элементы на основе ТТЛ.

В основе – многоэммитерный транзистор.

Серия 155.

При U_x1=U_x2=U₁=2,4В VT1 будет включен в инверсном режиме, т.к. U_K1max<1,2D, U_Э12=2,4В, т.е. эмитерные переходы заперты, а коллекторные открыты, ток от источника питания через R_б и открытый переход VT1 попадает в базу VT2 и затем VT5

отпирает их и U_y=U_o=0,4В.

U_б4=0,6+0,4=1В, U_k5=0,4В, 1-0,4=0,6В недостаточно чтобы открыть VT4 и VT3(VD3 предотвращает отпирание VT4).

Если хотя бы на одном из входов U₀=0,4В U_­Э1=0,4В, U_Э < U_K, следовательно, VT1 будет в усилительном режиме и открыт эмиттерный и закрыт коллекторный переход.

От источника питания через R_б в базу VT1 течет отпирающий его ток, U_K1=0,4+0,4=0,8В, что недостаточно для отпирания VT2 и VT% и они закрыты U_би <=U_­­пит

VT3 увеличивает крутизну переходной характеристику и в первом приближении её можно считать.

Серия повышенного быстродействия.

VT1, VT2 – VT5 – используются транзисторы Шоттке.

Следующим шагом к повышению быстродействия стало использование транзистора Шотке.

У диода Шотке напряжение отпирания 0,3-0,4 В. Напряжение на базе транзистора Шотке не может превышать напряжение на его коллекторе более, чем на 0,4 В, т.е. коллекторный переход никогда полностью не открывается транзистор не заходит в режим насыщения, что резко увеличивает его быстродействие.

21.Каскад с открытым коллектором.

Обычная нагрузочная способность равна 10 входам, которые можно подключить к одному входу. Повышенная нагрузочная способность = 30. В логических элементах входы должны быть обязательно к чему-нибудь подключены. Если схема «И» – вход подключить к «1». Если «ИЛИ» – подать «0».

В схемах с общим коллектором неиспользуемые входы могут оставаться неподключенными.

Выходы двух обычных элементов объединять нельзя, за исключением находящихся в одном корпусе с целью увеличения выходной мощности. В схемах с общим коллектором можно объединять выходы и делать монтажные ИЛИ.

Используется для подключения нелогической нагрузки(светодиод, реле ), для согласования уровней с другими сериями(например КМОП).

Некоторые элементы допускают подключение R_K к источнику повышенного питания 15В.

Недостаток: невысокий ток логической единицы на выходе, ограничеваемый R_K.

Расширение по «И».

См. на рисунках дополнительные входы.

2И-2ИЛИ-НЕ

К и Э предназначены для расширения по ИЛИ.

Расширитель по ИЛИ.

Существуют элементы с открытым коллектором, допускающие подачу повышенного напряжения (15-30 В) через резистор на коллектор выходного транзистора, что позволяет коммутировать различную нагрузку.

Поиск по сайту: