Конспект_СвСУ. Конспект лекций для студентов специальности 153 01 07 Информационные технологии и управление в технических системах

• Название: Конспект лекций для студентов специальности 153 01 07 Информационные технологии и управление в технических системах
• Анкор: Конспект_СвСУ.docx
• Дата: 09.09.2018
• Размер: 8.24 Mb.
• Имя файла: Конспект_СвСУ.docx
• Тип: Конспект лекций; #24302
• страница: 13 из 42

2.4 Особенности 530, 531, 533, 555 серий

На рисунке 2.9 приведена микросхема 530, 531 серий.


Рисунок 2.9 – Микросхемы 530, 531 серий

На рисунке 2.10 приведена микросхема 533, 555 серий.

Рисунок 2.10 – Микросхемы 533, 555 серий
В действительности транзистора Шоттки нет, есть схема, представленная на рисунке 2.11, которая в упрощенном виде изображается как транзистор Шоттки.



Рисунок 2.11 – Схема транзисторного ключа с диодом Шоттки

Последующие серии ТТЛ являются развитием 155 серии. Эти микросхемы взаимозаменяемы, в том числе и с 155 серией. Они обладают большей мощностью, так как на выходе находятся составные транзисторы. Величина коэффициента разветвления может достигать 20, это значит, что можно подключать до 20 таких же логических схем. Обладают повышенным быстродействием: 5 ÷ 6 нс. Применяются диоды и транзисторы Шоттки.

У серий 530, 531 входы образованы многоэмиттерными транзисторами, а у серий 533, 535 – диодными логическими схемами умножения (см. диодные логические схемы).

Микросхемы ТТЛ серий SN74/SN54 (74 – коммерческая, 54 – для военного применения). Аналог :

SN74 – серия 155

SN74S/ SN54S – серии 530, 531

SN74LS/ SN54LS – серии 533, 555

Серия SN74F/ SN54F фирмы Faizchild (Fast–Faizchild Advanced Schottky), аналог 1531

Серия SN74ALS/SN54ALS – аналог 1533

Серия SN74AS/SN54AS

S – Schottky, LS – Low power Schottky, ALS – Advanced Low Power Schottky,

AS – Advanced Schottky, Advanced – усовершенствованный.

Полное совпадение номеров выводов и обозначений типа для ИМС одинакового функционального ряда.

В обозначении микросхем на первом месте могут стоять цифры 1, 5, 6, 7 – полупроводниковые.

2, 4, 8 – гибридные, 3 – прочие (пленочные, керамические). На втором месте цифры номера серии от 00 до 99 или от 000 до 999. Третий элемент условного обозначения – две буквы, обозначающие подгруппу и вид микросхемы, определяющие основное функциональное назначение. Четвертый элемент – число, обозначающее порядковый номер разработки ИС по функциональному признаку в данной серии.

Отсчет электродов – по часовой стрелке от метки, смотреть надо на электроды.

2.5 Логика на униполярных транзисторах

Наиболее микромощная в сравнении с другими известными логиками (можно сравнить по потреблению с И²Л). Типовые серии 176, 561, 564.

Основные параметры:

– напряжение питания +9 В;

– уровень единицы +8.3 В;

– уровень нуля +0.3 В;

– потребление микромощное;

– среднее время задержки 50 нс

– высокая помехоустойчивость;

– температурный диапазон –10 – +70 °С.

В основе КМОП логики лежат КМОП ключи, (рисунки 2.12, 2.13).

Рисунок 2.12 – Типовая схема КМОП логики

Физика процессов:

Ключи VT1, VT3 и VT2, VT4 – обычные КМОП ключи (см. раздел КМОП ключи).

Рисунок 2.13 – Входные характеристики и схема КМОП ключа
Подадим на один любой из входов (или на все вместе) низкий уровень с выхода такой же логической схемы. Например, если это вход Х1, то с земли через открытый ключ VT3–VT4, через выход F предыдущей логической схемы низкий уровень поступает на вход Х1. Следовательно, транзистор VT3 закрыт потому что между затвором и истоком практически нуль, так как на истоке VT4 тоже нуль (земля), а между затвором и истоком VT1 напряжение велико (почти 8 В). Поэтому, VT1 открыт, и напряжение источника питания +E₀ через открытый VT1 поступает на выход F этой схемы в виде высокого уровня, который называем единицей. Таким образом, низкий уровень (“0”) на одном любом (всех) входе приводит к появлению высокого уровня, т. е. инверсии, на выходе F. Удовлетворяется логическая операция умножения с инверсией. Только в том случае, если на всех входах одновременно высокие уровни, которые должны быть приближены к напряжению питания +Е_0, между истоками и затворами VT1, VT2 разность напряжений почти нулевая, VT1, VT2 одновременно закрыты, через них питание не проходит.

С другой стороны эти высокие уровни поступают на затворы VT3, VT4. Между затворами и истоками VT3, VT4 высокое напряжение и они открыты. Т.е. выход F через открытые VT3, VT4 соединен с землей, на нем низкий уровень.

Если принять, что низкие уровни названы единицами, а высокие нулями, то удовлетворяется операция сложения с инверсией.

Для соединения ТТЛ с КМОП логикой и обратного перехода применяют преобразователи уровня К176–ПУ1 (для прямого), К176–ПУ9, К176–ПУ10 (для обратного), но не К176–ПУ2 (для обратного).