- •Схемотехника в системах управления
- •1 Аналоговая схемотехника
- •1.1 Резисторы (сопротивления)
- •1.2 Конденсаторы
- •1.3 Индуктивность
- •1.4 Диоды
- •1.5 Биполярные транзисторы
- •1.6 Униполярные транзисторы
- •1.7 Тиристоры
- •1.8 ТранзисторыIgbt(Ай Жи Би Ти)
- •1.9 Сит транзисторы и сит-тиристоры
- •1.10 Новые разработки транзисторов и тиристоров
- •1.11 Обратные связи
- •1.12 Операционные усилители
- •2 Логические схемы
- •2.1 Основные определения
- •2.2 Диодные логические схемы
- •2.3 Ттл логические схемы
- •2.4 Особенности 530, 531, 533, 555 серий
- •2.5 Логика на униполярных транзисторах
- •2.6 Логика с оптическими связями
- •2.7 Программируемые логические интегральные схемы (плис)
- •2.8 Обобщенная модель плис
- •2.9 Микросхема плм (к556 рт 1)
- •3 Триггеры
- •3.1 Триггеры на биполярных транзисторах
- •3.2 Триггеры на униполярных транзисторах
- •3.3 Триггеры на логических элементах
- •3.4 СинхронныйRs–триггер
- •3.5 Счетный триггер на логических элементах
- •3.8 Интегральный шестиэлементныйD–триггер тм2
- •3.10 Прозрачные триггеры–защелки
- •3.11 Гонки
- •3.12 Триггеры на приборах с отрицательным сопротивлением. Триггеры на туннельных диодах.
- •3.13 Триггеры на тиристорах
- •3.14 Триггеры на двухбазовых диодах
- •3.15 Триггеры на операционных усилителях
- •4 Генераторы импульсов
- •4.1 Мультивибраторы на биполярных транзисторах
- •4.1.1 Мультивибраторы в ждущем режиме
- •Мультивибраторы на биполярных транзисторах в автоколебательном режиме.
- •4.2 Ждущий мультивибратор на униполярных транзисторах
- •4.3 Генератор импульсов на двух логических элементах с двумя конденсаторами в автоколебательном режиме
- •4.4 Генератор импульсов на четырех логических элементах с одним конденсатором
- •4.5 Генераторы импульсов на логических элементах в ждущем режиме
- •4.6 Генератор импульсов на туннельном диоде в ждущем режиме
- •4.7 Генератор импульсов на туннельном диоде в автоколебательном режиме
- •4.8 Генератор импульсов на тиристоре в ждущем режиме
- •4.9 Генератор импульсов на тиристоре в автоколебательном режиме
- •4.10 Таймеры
- •4.11 Генератор импульсов в ждущем режиме на таймере
- •4.12 Генератор импульсов в автоколебательном режиме на таймере
- •4.13 Блокинг–генераторы в ждущем режиме
- •4.14 Блокинг–генератор в автоколебательном режиме
- •4.15 Магнито–транзисторный преобразователь двухплечевой
- •4.16 Схема с дополнительным трансформатором
- •4.17 Мостовая и полумостовая схемы магнито–транзисторных преобразователей
- •4.18 Генераторы импульсов на оу в автоколебательном режиме
- •4.19 Генератор импульсов на оу в ждущем режиме
- •4.20 Кварцевая стабилизация импульсных генераторов
- •4.21 Генератор импульсов, стабилизированный кварцем
- •5 Генераторы синусоидальных колебаний
- •5.1 Общие определения
- •5.2 Генератор синусоидальных колебаний сLCконтуром и трансформаторной ос
- •5.3 Схемы с индуктивной, емкостной трехточками
- •5.4RCцепи для генераторов синусоидальных колебаний
- •5.5 Генераторы синусоидальных колебаний сRиC–параллелями
- •5.6 Генераторы синусоидальных колебаний с кварцевой стабилизацией
- •5.7 Генераторы синусоидальных колебаний на оу
- •6 Цифроаналоговые и аналого–цифровые преобразователи
- •6.1 Цифроаналоговые преобразователи
- •6.1.1 Цап с весовыми резисторами
- •6.1.2 Цап с матрицей r–2r
- •6.1.3 Цап с сигма–дельта модуляцией
- •6.1.4 Цап с прямым преобразованием
- •6.2 Аналого–цифровые преобразователи
- •6.2.1 Следящие ацп
- •6.2.2 Развертывающие ацп
- •6.2.3 Ацп с регистром последовательного приближения
- •6.2.4 Ацп с двойным интегрированием
- •6.2.5 Ацп параллельного преобразования
- •6.2.6 Ацп с сигма–дельта () модуляцией
- •6.2.7 Микросхема кр1108 пп–1
- •7 Источники питания электронных устройств
- •7.1 Общие определения
- •7.2 Выпрямители
- •7.3 Параметрические стабилизаторы напряжения
- •7.4 Компенсационные стабилизаторы напряжения
- •7.5 Импульсные стабилизаторы напряжения
- •7.6 Импульсные корректоры коэффициента мощности
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 +Е0, 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).