Читальный зал -->  База цифровых устройств 

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

мощность, которая пропорциональна частоте переключения элемента. Таким образом, полная мощность зависит от частоты переключения элемента, что и следует учитывать при ее подсчете. Обычно не возникает трудностей при подсчете мошностей, потребляемых биполярными схемами. При подсчете мощностей, потребляемых элементами типа КМОП, положение намного сложнее и данных, приведенных в справочниках, можсг ие хватить. Здесь следует отметить, что в настоящее время только справочник под редакцией И. И. Петровского [2П предоставляет удобные данные для расчета мощностей ЦУ на элементах КМОП (для серии элементов КР1554)

§ 1.2. Типы выходных каскадов цифровых элементов

Цифровые элементы (логические, запоминающие, буферные) могут иметь выходы следующих типов: логические, с открытым коллектором (стоком), с третьим состоянием, с открытым эмиттером (истоком).

Наличие четырех типов выходов объясняется различными условиями работы элементов в логических цепях, в магистрально-модульных микропроцессорных системах и т. д.

Логический выход

Логический выход формирует два уровня вьгходного напряжения (Uo и U,). Выходное сопротивление логического выхода стремятся сделать малым, способным развивать большие токи для перезаряда емкостных нагрузок и, следовательно, получения высокого быстродействия элемента. Такой тип вькода имеют большинство логических элементов, используемых в комбинационных цепях.

Схемы логических выходов элементов ТТЛ(Ш) и КМОП подобны двухтактным каскадам - в них оба фронта выходного напряжения формируются с участием активных транзисторов, работающих противофазно, что обеспечивает малые выходные сопротивления при любом направлении переключения выхода (рис. 1.3, а).

Особенность таких выходов состоит в том, что их нельзя соединять парал дельно. Во-первых, это создает логическую неопределенность, т. к. в точке соединения выхода, формирующего логическую единицу, и выхода, формирующего логический нуль, не будет нормального результата. Во-вторых, при соединении выходов, находящихся в различных логических состояниях, возникло бы их прсяивоборство . Вследствие малых величин выходных сопротивлений уравнительный ток при этом может достигать достаточно большой величины, что может вывести из строя электрические элементы выходной цепи.

	Т1 ✓
	Т2 ✓

Рис- 1.3. Схема выходной цепи цифрового элемента (а)

и график изменения потребляемого им тока в процессе переключения (б)

Вторая особенность логического выхола двухтактного типа связана с протеканием через оба транзистора коротких импульсов тока при переключениях из одного логического состояния в другое. Эти токи протекают от источника питания на общую точку ( землю ). В статических состояниях так]1Х токов быть не может, т. к. транзисторы Т1 и Т2 работают в противофазе, и один из них всегда заперт. Однако в переходном процессе из-за некоторой несинхронности переключения траггзисторов возникает кратковременная ситуация, в которой проводят оба транзистора, что и порождает короткий импульс сквозного тока значительной величины (рис. 1.3, б).

Элементы с тремя состояниями выхода

Элементы с тремя состояниями выхода (тина ТС) кроме логических состояний О и I имеют состояние отключено , в котором ток выходной це пи пренебрежимо мал. В это состояние (третье) элемент переводится специальным управляющим сигналом, обеспечивающим запертое состояние обоих транзисторов выходного каскада (Т1 и Т2 на рис. 1.3, я). Сигнал управления элементом типа ТС обычно обозначается как ОЕ (OiitpHi Enable). При наличии разрещения (ОЕ = 1) элемент работает как обычно, выполняя свою логическую операцию, а при его отсутствии (ОЕ = 0) переходит в состояние отключено . В ЦУ широко используются буферные элементы типа ТС для управляемой передачи сигналов по тем или иным линиям. Буферы могут быть неинвертирующими или инвертирующими, а сигналы ОЕ - Н-активными или L-активными, что ведет к наличию четырех типов буферных каскадов (рис. 1.4).

Выходы типа ТС отмечаются в обозначениях элементов значком треугольника, как на рис 1.4, или буквой Z (при выполнении документации с помощью устройств вывода ЭВМ).

Выходы типа ТС можно соединять параллельно при условии, что в любой момент времени активным может быть только один из них. В этом случае

2Е- Вх-1 ф--Вых

Рис. 1.4. Типы буферных каскадов с третьим состоянием

Элементы типа ТС сохраняют такие достоинства элементов с логическим выходом как быстродействие и высокая нагрузочная способность. Поэтому они являются основными в указанных применениях. В то же время они требуют обязательного соблюдения условия отключения всех выходов, соединенных параллельно, кроме одного, т. е. условия OEi+ ОЕ2-ь...-ь ОЕ < 1 при объединении п выходов. Нарушение этого условия может привести даже к выходу из строя самих элементов.

Выход с открытым коллектором

Элементы с открытым .коллектором имеют выходную цепь, заканчивающуюся одиночным транзистором, коллектор которого не соединен с какими-либо цепями внутри микросхемы (рис. 1.5, а). Транзистор управляется от предыдущей части схемы элемента так, что может находиться в насыщенном или запертом состоянии. Насыщенное состояние трактуется как отображение логического нуля, запертое - единицы.

Насыщение транзистора обеспечивает на выходе напряжение Uo (малое напряжение насыщения коллектор-эмитгер иэн)- Запирание же транзистора какого-либо уровня напряжения на выходе элемента не задает, выход при этом имеет фактически неизвестный плавающий потенциал, т. к. не подключен к каким-либо цепям схемы элемента. Поэтому для формирования высокого уровня напряжения при запирании транзистора на выходе элементов с открытым коллектором (типа ОК) требуется подключать внешние резисторы (иди другие нафузки), соединенные с источником питания.

Несколько выходов типа ОК можно соединять параллельно, подключая их к общей для всех выходов цепочке U - R (рис. 1.5, б). При этом можно получить режим поочередной работы элементов на общую линию, как и для элементов тина ТС, если активным будет лишь один элемеш, а выходы всех остальных окажутся запертыми. Если же разрешить активную работу эле-

отключенные выходы не мешают активному формировать сигналы в точке соединения выходов. Эта возможность позволяет применять элементы типа ТС в магистрально-модудьных микропроцессорных и иных системах, де многие источники информации поочередно пользуются одной и той же линией связи.

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

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.