Не использованные входы КМОП надо включать так, чтоб не нарушались условия работы микросхемы в целом. В отличие от ТТЛ можно подключить к Uп напрямую. Нельзя оставлять неподключенными. При случайном соединении выхода с системой питания или с общей линией через открытие. Транзистор пропускает ток, ограниченный только сопротивлением канала и внутренним сопротивлением источника питания. Ток короткого замыкания и мощность рассеивания увеличиваются с ростом напряжения питания. При напряжении питания не более 5В и комнатной температуре 25˚С микросхема не выходит из строя при достаточно долговременном коротком замыкании.
Достоинства:Очень низкое потребление энергии в режиме покоя и при невысокой частоте переключения. При частотах близких к граничным потери мощности возрастают из-за увеличение токов заряда емкостей затвор-канала.
Широкий диапазон напряжения питания (5 – 15 В).
Не боится к.з. на выходных шины питания и земли из-за конечного сопротивления канала (≠0).
При сопряжении КМОП и ТТЛ к выходу КМОП можно подключить два входа ТТЛ 155серии и до девяти входов 555 серии. При подключении выхода ТТЛ ко входу КМОП необходимо включить резистор с выхода ТТЛ на источник питания (2кОм) с целью повышения уровня логической «1».Если необходимо к выходу КМОП подключить ТТЛ, то это можно сделать непосредственно при одинаковом источнике питания 5В, однако, необходимо учитывать мах выходные токи КМОП и входные ТТЛ.
Разновидности функциональных схем:
- комбинационные схемы
- последовательные устройства
Управлять можно напрямую, если напряжение питания одинаково
ТТЛ
КМОП
1кОм
+5
+5
КМОП
ТТЛ
Комбинационные схемы характеризуются отсутствием памяти (память – свойство системы сохранять в течении требуемого времени значение сигнала, характеризующее внутреннее состояние цифрового устройства). Сигнал на выходе комбнационного устройства в любой момент времени однозначно определяется сочетанием сигналов на входе и не зависит от его предыдущего состояния. Схемным признаком таких схем является осуществление в цепи обратной связи. Примеры: логические элементы, эл. ключи, дешифраторы, арифметические устройства.
Последовательные схемы обладают памятью и при смене цифр на входе, для предсказания сигнала на выходе, необходимо знать о состоянии, в котором устройство было до этого. В этих устройствах есть обратная связь. Простейшие из них – триггеры, счетчики, резисторы, запоминающие устройства.
Параметры цифровых элементов:
1)надежность – интенсивность отказов ,
2)наработкой на отказ Т,
3)вероятность безотказной работы в течение заданного времени работы t (причина отказов: отказ соединения и отказ элементов);
Стойкость к механическим и климатическим воздействиям - вибрации, ударам, центробежным силам, воздействиям атмосферы и т.д.
1)вибрации
2)удары
3) быстродействие – прямо пропорционально потребляемой мощности;
4) мощность рассеивания;
5) нагрузочная способность - при исполнении микросхем разных серий количество входов будет различным. Оно может быть указано в таблице, либо рассчитано по входным и выходным токам;
6) помехоустойчивость;
7) степень интеграции (сверхбольшие –до 10000 элементов на кристалле).
Интегральные триггеры. Асинхронные и синхронные триггеры. RS-, JK-, D- и Т-триггеры. Принцип действия, структурные и принципиальные схемы, временные диаграммы работы триггерных схем, их основные параметры. Применение триггерных схем для создания цифровых систем управления.
Триггеры
RS
DV
JK
TV
S
R
E
D
T
RSP
триггеры
асинхронные
синхронные
одноступенчатые
двухступенчатые
со статическим управлением (управление уровнем)
с динамическим управлением (управление фронтом)
Триггеры – класс устройств, имеющих 2 или более установившихся состояний выхода под воздействием входного сигнала, общим свойством которых является способность длительно оставаться в одном из двух (или нескольких возможных) устойчивых состояний и скачком чередовать их под воздействием внешних сигналов. Одно из основных применений – запоминание информации.
Под памятью триггера подразумевают способность оставаться в заданном состоянии и после прекращения действия переключающего сигнала. Приняв одно из состояний за «1», а другое за «0», можно считать, что триггер хранит или помнит один разряд двоичного числа.
Rn
Sn
Q
н/о
н/о
н/о
н/о
Простейшая структура простого триггера на 2х элементах
S- триггер- без скобок, R-триггер – со скобками, E-триггер - пунктирная
При 2х единицах получаем 2 ноля на выходе, а этого не может быть
Недостаток: неопределенное состояние. Для исключения неопределенного состояния разработаны модификации RS-триггеров, у которых при запрещенных входных комбинациях выходной сигнал принимает следующие значения: