Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [ 36 ] 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

Рис. 9.20. я-двунаправленный логический элемент, выполненный по КМОП-технологии. .

Обозначение и схема замещения; б-элемент,

С помощью инверторов Tj и 7. Если Ust = о, то Fg = о, а Vcp - Vdd- Поэтому оба транзистора закрыты, если предположить, что напряжения сигналов [/j и l/j находятся в пределах между о и Vdd-

Если Ust = Vdd, то Vg = Vdd, а Vcp = 0. В этом случае для указанной области изменения напряжения сигналов по крайней мере один из МОП-транзисторов (Ti или Ti) всегда открыт.

Как мы еще увидим в разд. 17.2.1, данная схема используется также в качестве аналогового ключа. Его отличие от двунаправленного логического элемента состоит в том, что потенциалы затворов транзи-

сторов Ti и 7 не просто логически инверсны друг другу, а имеют противоположные полярности. При этом можно коммутировать сигналы как положительной, так и отрицательной полярности.

9.4.8. ОБЗОР

В табл. 9.12 приведены важнейшие параметры описанных выше логических элементов. Для сравнения представлены параметры элементов с двумя входами. Конечно, эти данные дают лишь приблизительную оценку и могут более или менее

Таблица 9.12

Основные параметры логических элементов различного типа

Тип элемента

Потребляемая Время Напряжение одним элементом задержки питания, В мощность Р tpj, не

Произведение

задержки на Коэффициент мощность разветвления

+ 3,6

5 мВт

125 пДж

9 мВт

225 пДж

Высокопороговая ДТЛ

+ 12

30 мВт

3600 пДж

Стандартная ТТЛ

10 мВт

100 пДж

Стандартная ТТЛ с диодами

Шоттки

20 мВт

60 пДж

Маломощная ТТЛ с диодами

Шоттки

2 мВт

20 пДж

Стандартная ЭСЛ

-5,2

25 мВт

50 пДж

Быстродействующая ЭСЛ

-5,2

40 мВт

0,75

ЗОпДж

Около -t-1

1-100 мкВт

1000-10

1пДж

р-МОП

+ 5, -12

0,5 мВт

50 пДж

. 20

п-МОП с кремниевым затвором

+ 12, +5

0,5 мВт

15пДж

п-МОП с обедненной нагрузкой

0,5 мВт

15 пДж

КМОП от +5 до

+ 15

0,3-3 мкВт/кГц

90-30

0,05 пДж/кГц



. . 1

-1-н


о 1 2 S 4 Ue.B о 1 2 3 4 Ug.B

ТТЛ при V*5В КМОП при Voj) =5В ЭСЛ при V -5.2 S

Рнс. 9.21. Передаточные характеристики логических элементов различного типа.

отклоняться от параметров интегральных аем, поступающих в продажу. Тем не менее можно получить представление о характере различия разных типов логических микросхем.

Можно уменьшать время задержки распространения сигнала путем увеличения токопотребления схемы или снижения амплитуды выходного напряжения, так как 1 этом случае перезаряд емкостей происхо-WT быстрее. Поэтому для сравнения схем различного типа наряду с другими показателями применяется произведение среднего времени задержки tj на среднюю потребляемую мощность Р. Значения этого про- зведения также приведены в табл. 9.10.

Технологии РТЛ и ДТЛ устарели. Отдельные логические элементы для раз-жчных диапазонов требуемого быстродействия выпускаются только в виде схем КМОП, ТТЛ и ЭСЛ. Их передаточные характеристики представлены на рис. 9.21. Кроме того, существуют также высокопороговые элементы ДТЛ. Однако эти относительно дорогие элементы в большинстве случаев заменяются на схемы КМОП, веогорых для повышения запаса помехо-уаойчивости максимально увеличивают напряжение питания. В качестве дополнительной меры, позволяющей искусственно увеличить время срабатывания схемы, к ее выходу подключается конденсатор. Этим способом снижается восприимчивость элемента к коротким импульсным помехам.

Чувствительность МОП-транзисторов к наведенным электростатическим зарядам, упомянутая в разд. 5.3, в вд1фровой

технике практически не проявляется, так как все доступные снаружи выводы микросхем шунтируются диодами.

Ниже приведен список важнейших фирм- изготовителей серий, представляющих отдельные типы логических схем.

КМОП

ТТЛ (стандартная) ТТЛ (маломощная,

с диодами

Шоттки)

ТТЛ (с диодами Шоттки)

ЭСЛ (стандартная) ЭСЛ (быстродействующая)

МС 14000, Motorola CD 4000, RCA MM 74C0O, National 7400, Texas Instr.

74LS00, Texas Instr.

74S00, Texas Instr.

MC 10000, Motorola F 100000, Fairchild

Технологии и-МОП и ИЛ используются только в микросхемах с высоким уровнем интегращ1и.

9.4.9. СПЕЦИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ВЫХОДНЫХ КАСКАДОВ

Иногда возникает необходимость логического объединения выходов очень большого числа элементов. Например, для объединения 20 выходов потребовалось бы использовать логический элемент с 20 входами и вести к нему 20 отдельных проводов. Этого можно избежать, используя логические элементы с открытым коллекто-



Гмва 9



Рис. 9.22. Реализация логической функции с помощью монтажного соединения выходов элементов с открытым коллектором.

+5S 1

+5fl 1

+5В 1

1 1

Рис. 9.23. Элемент типа ТТЛ с тремя состояниями.

При низком уровне t/g выход схемы находите в безразличном состоянии.

ром. В качестве выходного каскада они содержат, как показано на рис. 9.22, и-р-п-транзистор, эмиттер которого соединен с общей точкой. Выходы таких систем, в отличие от обычно используемых двухтактных выходных каскадов, могут подключаться к одному общему коллекторному резистору параллельно друг другу.

Выходное напряжение имеет высокий уровень только тогда, когда все выходные транзисторы элементов заперты. Согласно позитивной логике, в этом случае реализуется функция И. С другой стороны, выходное напряжение будет иметь низкий уровень, если один (или более) выходной транзистор открыт. Следовательно, согласно негативной логике, здесь реализуется функция ИЛИ. Так как логическая связь организуется с помощью внешнего монтажа, такое соединение условно называется монтажное И или монтажное ИЛИ . Выбор позитивной или негативной логики в данном случае определяется видом требуемой логической функции.

Поскольку выходное сопротивление описанных схем мало только в состоянии логического нуля, то они называются также схемами с низким выходным активным уровнем (активным нулем). В противопо-

ложность этому элементы ЭСЛ (рис. 9.14) являются схемами с высоким выходным активным уровнем (активной единицей). Если в микросхемах отсутствуют эмит-терные сопротивления выходных эмиттерных повторителей, то их выходы можно аналогичным образом подключать параллельно друг другу. При этом, согласно по-зитивной логике, реализуется функция монтажное ИЛИ .

Еще одно применение элементов с открытым коллектором состоит в том, что они позволяют весьма просто реализовать функцию мультиплексора, т.е. подключать к общему выходу выход одного из нескольких логических элементов. В случае использования элементов И-НЕ выбор входного сигнала осуществляется путем подачи на соответствующий вход управляющего сигнала Ue с высоким уровнем. При этом выходные транзисторы всех остальных элементов заперты, так как на их входы подан сигнал Ue низкого уровня. Следовательно, они не влияют на величину выходного напряжения, которое определяется только входным сигналом того элемента, на который подан сигнал Ue высокого уровня.

Тот факт, что в одном из двух состояний выход рассматриваемой схемы являет-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [ 36 ] 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.