Студопедия — Потенциальные, импульсные и импульсно-потенциальные.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Потенциальные, импульсные и импульсно-потенциальные.






Подавляющее большинство логических элементов относится к потенциаль­ным, в них используются только потенциальные сигналы и совсем не используются импульсные сигналы.

В импульсных цифровых ИМС используются только импульсные сигналы и совсем не используются потенциальные. В таких ИМС управление осуществля­ется по перепаду потенциала во время импульса. При этом могут использовать­ся как положительные перепады, обозначаемые _^~, так и отрицательные, обозначаемые ~\-.

В импульсно-потенциальных ИМС могут использоваться как потенциальные, так и импульсные сигналы. При этом импульсные входы, управляемые перепадом напряжения, обозначают косой чертой, указывающей направление перепада напряжения (/ или \).

Все логические элементы описываются набором параметров, которые огово­рены в технических условиях (ТУ). Использование параметров, не записанных в ТУ, не разрешается, так как в процессе совершенствования изделия они могут изменяться. К основным параметрам логических элементов относятся:

• набор логических функций;

• число входов по И и по ИЛИ;

• коэффициент разветвления по выходу;

• потребляемая мощность;

Динамические параметры: задержка распространения сигнала и (или) макси­мальная частота входного сигнала.

В табл. 12.1 приведены основные логические функции, обозначения соответ­ствующих элементов и их схемы.

Число входов по И и по ИЛИ лежит в пределах от 2 до 16. Если имеющегося числа входов недостаточно, то для их увеличения используются интегральные схемы расширителей по ИЛИ, обозначаемые ЛД.

Коэффициент разветвления по выходу характеризует нагрузочную способ­ность логического элемента и определяется количеством входов однотипных элементов, которые можно подключить к выходу. В некоторых случаях в ТУ ука­зывается максимальный выходной ток логического элемента.

Таблица 12.1 Основные логические функции

Элемент Обозначение Выполняемая функция и схема
           

 

 

Сигнал на выходе логического элемента задерживается относительно входно­го сигнала Эта задержка определяет не только быстродействие цифровых схем, но и их работоспособность. Время задержки принято определять по уровню 0,51/„ и 0,5{/,ых> как показано на рис. 12 1. При этом задержка переднего фронта импуль­сного сигнала может отличаться от задержки заднего фронта и в результате дли­тельность импульса на входе оказывается отличной от длительности импульса на выходе

Мощность, потребляемая логической ИМС, обычно зависит от сигналов, по­данных на входы Для сравнения потребляемой ИМС мощности пользуются поня­тием средней мощности Рср, потребляемой базовым логическим элементом во включенном и выключенном состояниях. Это позволяет сравнивать по потребля­емой мощности логические ИМС различных серий

Серийные логические ИМС. В зависимости от технологии изготовления логи­ческие ИМС делятся на серии, отличающиеся набором элементов, напряжением питания, потребляемой мощностью, динамическим параметрам и др Наибольшее применение получили серии логических ИМС, выполненные по ТТЛ (транзистор­но-транзисторная логика), ЭСЛ (эмиттерно-связанная логика) и КМОП (компле­ментарная МОП логика) технологиям Каждая из перечисленных технологий совершенствовалась, поэтому в каждой серии ИМС имеются подсерии, отличаю­щиеся по параметрам.

В ИМС, выполненных по технологии ТТЛ, в качестве базового элемента используется многоэмиттерный транзистор Упрощенная схема логического эле­мента И-НЕ с многоэмиттерным транзистором VT\ приведена на рис 122. Много­эмиттерный транзистор (МЭТ) отличается от обычного транзистора тем, что он

имеет несколько эмиттеров, рас­положенных так, что прямое взаимодействие между ними ис­ключается. Благодаря этому пе­реходы база-эмиттеры МЭТ можно рассматривать как па­раллельно включенные диоды.

Второй транзистор VT2 яв­ляется инвертором сигнала, вы­полняющим функцию НЕ Если хотя бы на один эмиттер МЭТ подан низкий уровень, то ток базы VT2 равен нулю и на кол­лекторе VT1 будет высокий уро­вень Для того чтобы напряже­ние на коллекторе VT1 имело низкий уровень, необходимо на все эмиттеры МЭТ подать высо­кий уровень Благодаря этому алгоритму реализуется функция И-НЕ В более поздних сериях

Рис 12 1 Сигналы на входе и выходе логического элемента НЕ

 

Рис 12 2 Упрощенная схема логического элемента 2И-НЕ (ТТЛ)

ИМС, выполненных по технологии ТТЛ, использовался сложный инвертор с дву­полярным ключом, а для исключения насыщения МЭТ применялись диоды Шотки с малым падением напряжения в прямом направлении (ТТЛШ).

Первым разработчиком ИМС по технологии ТТЛ является фирма Texas Instruments, которая выпустила ИМС серии SN74. Дальнейшие усовершенствова­ния этой серии были направлены на повышение быстродействия и снижение по­требляемой мощности В табл. 12.2 приведены серии отечественных микросхем и их соответствие различным сериям микросхем SN74/54.

Основные параметры ИМС ТТЛ различных серий приведены в табл 12.3. По сочетанию параметров наибольшее распространение получили ИМС серии SN74LS (серия 555). ИМС этой серии работают при напряжении питания +5 В ± 5%.

В ИМС, выполненных по технологии ЭСЛ, в качестве базового элемента используется дифференциальный усилитель. Упрощенная схема логического

Таблица 122 Серии логических ИМС ТТЛ

Серия Аналог Серия Аналог
SN74   SN54  
SN74L   SN54L  
SN74H   SN54H  
SN 74LS   SN 54LS  
SN74S   SN54S  
SN 74ALS КР 1533 SN 54LS  
SN74F КР 1531 SN54F  

 

Обозначения L (low) — маломощная серия, Н (high) — быстродействующая серия, LS (low, Shottky) — маломощная с диодами Шотки, S (Shottky) — с диодами Шотки, ALS — усовершенство­ванная с диодами Шотки, Р (fast) — сверхбыстродействующая

Таблица 12 3 Основные параметры ИМС ТТЛ

Серия ИМС Потребляемая мощность, мВт Задержка распространения,нс Максимальная частота МГц Коэффициент разветвления
    10,0    
74L   33,0    
74Н   6,0    
74LS   9,5    
74S   3,0    
74ALS   . 4,0    
74F   2,0    

 

элемента ИЛИ-НЕ с дифференциальным усилителем приведена на рис 12 3 Боль­шое быстродействие ИМС ЭСЛ обусловлено тем, что в этих элементах транзисторы работают в ненасыщенном (линейном) режиме. На выходе элемента применяется эмиттерный повторитель, который обеспечивает быстрый заряд емкости нагрузки.

На рис 12 3 дифференциальный усилитель выполнен на транзисторах VT\ VT3, а эмиттерный повторитель на транзисторе VT4. Выходной сигнал можно снимать с инверсного выхода ДУ, как приведено на рис 12.3, что обеспе­чивает операцию НЕ, так и с неинверсного выхода (с коллектора VT3), что обес­печивает выполнение операции ИЛИ без инверсии.







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 1958. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Тактика действий нарядов полиции по предупреждению и пресечению правонарушений при проведении массовых мероприятий К особенностям проведения массовых мероприятий и факторам, влияющим на охрану общественного порядка и обеспечение общественной безопасности, можно отнести значительное количество субъектов, принимающих участие в их подготовке и проведении...

Тактические действия нарядов полиции по предупреждению и пресечению групповых нарушений общественного порядка и массовых беспорядков В целях предупреждения разрастания групповых нарушений общественного порядка (далееГНОП) в массовые беспорядки подразделения (наряды) полиции осуществляют следующие мероприятия...

Механизм действия гормонов а) Цитозольный механизм действия гормонов. По цитозольному механизму действуют гормоны 1 группы...

Методика обучения письму и письменной речи на иностранном языке в средней школе. Различают письмо и письменную речь. Письмо – объект овладения графической и орфографической системами иностранного языка для фиксации языкового и речевого материала...

Классификация холодных блюд и закусок. Урок №2 Тема: Холодные блюда и закуски. Значение холодных блюд и закусок. Классификация холодных блюд и закусок. Кулинарная обработка продуктов...

ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. 1. Особенности термодинамического метода изучения биологических систем. Основные понятия термодинамики. Термодинамикой называется раздел физики...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия