4.3. Логический расширитель

В схеме логического расширителя(рис. 4.2,а) задействованы лишь элементыR_Б,VT_mиVT2 базовой схемы. Логические расширители (например, К155ЛД1) используются совместно с другими логическими элементами (например, К155ЛР3 или К155ЛР1), имеющими соответствующие входы К и Э (см. точки К и Э базовой схемы ТТЛ). При подключении логического расширителя к базовой схеме логического элемента И-НЕ (рис. 4.2,б) формируется элемент двухступенчатой логики И-ИЛИ-НЕ.

4.4. Элемент с открытым коллектором

В элементе с открытым коллекторным выходом(рис. 4.3,а)VT3 иVD1 отсутствуют. Вместо них подключают элементы автоматики (обмотки реле) или индикации (например, светодиод). Такие элементы допускают гальваническое объединение выходов. Пример применения логического элемента с открытым коллекторным выходом (микросхема К155ЛА8) показан на рис. 4.3,б. Логические элементы с открытым коллектором позволяют осуществлять непосредственное соединение (пайку) между собой выводов нескольких микросхем. При этом обеспечивается реализация дополнительной логической функции. На выходеFреализуется логическая функция– монтажное И, т.е. логическая единица на выходеFпоявится только тогда, когда заперты все выходные транзисторы элементов, коллекторы которых подключены к резисторуR.

4.5. Элемент с z-состоянием на выходе

Схема с открытым коллектором имеет существенный недостаток - переход в высокоомное (единичное) состояние происходит из-за влияния паразитных емкостей всегда медленнее, чем переход в низкоомное (нулевое). Вместо элементов с открытым коллектором лучше использоватьэлементы с тремя состояниями навыходе(рис. 4.4). При высоком уровне на входеEZвыход переходит в третье (высокоимпедансное) состояние. ПриEZ=0 схема работает как обычный элемент И-НЕ. ВZ-состоянии закрыты все три транзистора базовой схемы.

6. Рекомендации по применению элементов ТТЛ

Широко распространенные серии ИМС, как правило, содержат в одном корпусе несколько логических элементов: четыре ЛЭ типа 2И или 2И-НЕ, три ЛЭ типа 3И или 3И-НЕ, два – 4И или 4И-НЕ и один восьмивходовой ЛЭ И-НЕ. При практической реализации принципиальной схемы возникают ситуации, когда не все входы оказываются задействованы и встает вопрос о том, как правильно распорядиться ими. Неиспользованные ЛЭ рекомендуется включать так, чтобы их выходы имели высокий потенциал, для чего на входы элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ подают уровень лог. 0 (заземляют). При этом уменьшается рассеиваемая мощность, а сами выходы можно использовать в качестве лог. 1 для входов других ЛЭ.

Незадействованные входы одного логического элемента используют следующим образом:

– объединяют с другими входами ЛЭ, учитывая что при этом возрастает нагрузка на источник сигнала и увеличивается входная емкость;

– если на неиспользованном входе должен быть уровень лог. 0, то данный вход можно просто заземлить.

Если на неиспользованном входе должен быть уровень лог. 1, то этот вход можно подключить к выходу другого ЛЭ, на котором постоянно установлен высокий уровень 2,43,6 В, либо через резистор 12 кОм можно подключить к источнику питания до 20 неиспользуемых входов. Формально такой вход можно оставить свободным, однако при этом снижается помехоустойчивость ЛЭ, поскольку на него наводятся сигналы помех. Особое внимание следует уделить фильтрации питания по низкой и высокой частоте. Рекомендуется у каждой ИМС ставить высокочастотный керамический конденсатор 0,010,1 мкФ, а на шину питания электролитический конденсатор емкостью в нескольких десятков микрофарад.

Замечания к обозначениям логических элементов, выполняемых в соответствии с требованиями ГОСТ 2. 743 – 82.

1. Все входы и выходы, имеющие определенное функциональное назначение, должны обозначаться латинскими буквами, взятыми из английских слов, отражающих данное функциональное назначение.

2. Буквенные обозначения, указанные на левом и правом дополнительных полях, должны быть без инверсий. Инверсные входные и выходные сигналы обозначаются указателем инверсии (кружок), который указывает, кроме того, активный уровень входных и выходных сигналов, имеющих строго определенное функциональное назначение.