Базовые логические элементы (БЛЭ). Параметры и характеристики БЛЭ. (СХЕМОТЕХНИКА)Основой каждой серии цифровых микросхем является базовый логический элемент. Как правило, базовые логические элементы выполняют операции И—НЕ либо ИЛИ—НЕ. Инверторы Инверторы – логические элементы, реализующие логическую функцию НЕ. Микросхемы, содержащие инверторы, обозначаются буквами ЛН. Примерами таких ИМС являются 555ЛН1 и 561ЛН2, содержащие 6 инверторов в одном корпусе. Имеются также аналогичные микросхемы инверторов с открытым коллектором (ОК) - 555ЛН2. В сериях ТТЛ (133, 155) есть инверторы с ОК и повышенным выходным напряжением. Элементы И Элементы, реализующие логическую функцию И, обозначаются буквами ЛИ. Микросхема 555ЛИ1 имеет четыре 2-входовых элемента И. Следует отметить, что в сериях КМОП практически отсутствуют элементы И, имеется лишь одна микросхема в серии 1561: 1561ЛИ2, аналогичная 555ЛИ1. Микросхема 555ЛИ2 отличается от ЛИ1 тем, что имеет выходы с ОК, а 1533ЛИ8 – выходы с повышенной нагрузочной способностью. Микросхема 555ЛИ3 имеет три 3-входовых элемента И. 555ЛИ4 отличается тем, что имеет выходы с ОК, а 555ЛИ10 – выходы с повышенной нагрузочной способностью. При необходимости использования элементов И с большим числом входов, производят каскадное соединение имеющихся микросхем И. Элементы И-НЕ Функция = 1 если хотя -бы 1 элемент =0. ИМС, содержащие элементы И-НЕ, обозначаются буквами ЛА. Поскольку элемент И-НЕ является базовым в сериях ТТЛ-ТТЛШ, то в этих сериях имеется наибольшая номенклатура этих элементов. Микросхема 555ЛА3, содержит четыре 2-входовых элемента И-НЕ и является одной из самых распространенных в цифровой схемотехнике. В сериях КМОП ее аналог – ИМС 561ЛА7. Существует целый ряд аналогичных микросхем в сериях ТТЛ-ТТЛШ (ЛА8, ЛА9, ЛА11, ЛА12, ЛА13, ЛА15), имеющих повышенные выходные токи или напряжения, выход с ОК либо комбинации перечисленных свойств. ИМС 555ЛА4 (КМОП-аналог – 561ЛА9), содержит три 3-входовых ЛЭ И-НЕ. 555ЛА10 отличается тем, что имеет выход с ОК, а 1533ЛА24 имеет выход с повышенной нагрузочной способностью. ИМС 555ЛА1 (в сериях КМОП – 561ЛА8), изображенная на рис. 7, содержит два 4-входовых элемента И-НЕ. Аналогичная ИМС 555ЛА6 имеет выходы с повышенной нагрузочной способностью, а ЛА7 – с открытым коллектором. Микросхема 555ЛА2 имеет один 8-входовой элемент И-НЕ. В отечественных микросхемах КМОП-серий аналогичный элемент отсутствует. Элементы ИЛИ Микросхемы, реализующие элементы ИЛИ, обозначаются буква-ми ЛЛ. В сериях ТТЛ-ТТЛШ имеется ИМС 555ЛЛ1, содержащая четыре элемента 2ИЛИ. В сериях КМОП элементы ИЛИ отсутствуют. Элементы ИЛИ-НЕ Функция = 0 если хотя -бы 1 элемент =1. Микросхемы ИЛИ-НЕ обозначаются буквами ЛЕ. На рис. 10 изображена ИМС 555ЛЕ1 (КМОП-аналог – 561ЛЕ5). 155ЛЕ6 отличается тем, что имеет выход с повышенной нагрузочной способностью. ИМС 555ЛЕ4 (в КМОП-сериях – 561ЛЕ10), изображенная на рис. 11, имеет три 3-входовых элемента ИЛИ-НЕ. Микросхема 561ЛЕ6 (рис. 12) содержит два элемента 4ИЛИ-НЕ. Аналогичная ИМС имеется в сериях ТТЛ: 155ЛЕ5 и 155ЛЕ6 (с повышенной нагрузочной способностью). Параметры логических элементов: 1. Uпит 2. Iпотр (I0 потр, I1 потр) 3. Рпотр=Uпит∙Iпотр 4. U0, U1 5. I0 вх, I1вх 6. I0 вых, I1вых 7. Нагрузочная способность-число входов аналогичных элементов, которые можно подключить к выходу данного элемента. Определяется соотношением выходного и входного токов. 8. tзад 9. Среднее время задержки 10. fmax-максимальная рабочая частота Характеристики логических элементов: 1. Передаточная характеристика – Uвых=f(Uвх) 2. Входная характеристика – Iвх=f(Uвх) 3. Выходная характеристика – Uвых=f(Uвых) +конспект(немного)
|