Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
shemoteh / Схем3 Разновидности ТТЛ.ppt
Скачиваний:
35
Добавлен:
01.03.2016
Размер:
509.95 Кб
Скачать

Компьютерная схемотехника

Лекция 3. Разновидности цифровых микросхем транзисторно-транзисторной логики

Микросхемы ТТЛ с транзисторами Шотки

Микросхемы этого вида среди других изделий ТТЛ имеют максимальное быстродействие, которое сочетается с умеренным потреблением мощности. Эти качества достигаются за счет введения в

схему металло-полупроводниковых выпрямляющих контактов (диодов Шотки).

В диодах Шотки не происходит накопления неосновных носителей, так как перенос тока в них обусловлен переходом (эмиссией) основных носителей из полупроводника в металл. Благодаря этому их время выключения очень мало и не зависит от температуры.

Другое достоинство диодов Шотки состоит в том, что для отпирания их требуется напряжение 0,2–0,4 В вместо 0,4–0,7 В для диодов с p–n-переходом и может регулироваться подбором металла, образующего контакт с полупроводником.

Микросхемы ТТЛ с транзисторами Шотки

В этом базовом элементе повышение быстродействия достигнуто тремя способами:

-уменьшение сопротивления резисторов;

-снижение выходного сопротивления, т.к. на выходе применена схема Дарлингтона;

-- исключен переход транзисторов в режим насыщения за счет

применения транзисторов Шотки.

Микросхемы ТТЛ с транзисторами Шотки (серия 531)

Микросхемы ТТЛ с транзисторами Шотки

Особенности серии 531:

- резистор R6 обеспечивает надежное закрывание транзистора VT5; -- выходной каскад с парой совмещённых транзисторов (схема

Дарлингтона) обладает меньшим выходным сопротивлением, что увеличивает быстродействие;

- потребляемая мощность быстро растет с частотой переключения. Если в статическом режиме микросхемы ТТЛШ потребляет практически такую же мощность, как и сходный прибор универсальных серий ТТЛ, то при частоте переключения 50 МГц рассеиваемая мощность удваивается, а при 100 МГц – утраивается.

Маломощные микросхемы ТТЛШ (555 серия)

Маломощные микросхемы ТТЛШ (555 серия)

Особенности:

-на входе применены диоды, благодаря чему свободные входы могут непосредственно подключатся к шине питания;

-допустимые помехи для этой серии меньше ввиду того, что между базой первого транзистора и землей находятся два р-n перехода, а не три, как у микросхем других серий;

-диод VD5 предназначен для быстрого разряда емкости нагрузки.

В маломощных микросхемах ТТЛ с диодами Шотки сочетаются высокое быстродействие с умеренным потреблением мощности: при одинаковом с универсальным элементом ТТЛ быстродействии потребляемая здесь мощность в пять раз меньше.

Микросхемы с открытым коллектором

Для нормальной работы выходного транзистора коллектор следует подключить к источнику питания через внешнюю нагрузку. Для выпуска таких микросхем есть, по меньшей мере две причины:

- выходной транзистор можно применять для управления внешними устройствами, которые к тому же, могут работать от других источников питания.

- у таких элементов допускается параллельное подключение нескольких выходов к общей нагрузке. Такое объединение выходов называют монтажной логикой

Монтажное И

Для обеспечения логической единицы на общем выходе, необходимо иметь логическую единицу на всех выходах. Поэтому такое такое включение выполняет функцию И. С целью обеспечения запаса помехоустойчивости логические уровни элементов с открытыми коллекторами должны быть в тех пределах, что и для приборов со сложным выходом: Uвых1 >

2,4В Uвых0 < 0,4В.

Поскольку в данном случае уровни выходных напряжений зависят от Rн, то его сопротивление не может быть взято произвольно. От этого сопротивления зависят мощность рассеивания на транзисторе, задержка сигналов в системе, а также нагрузочная способность.

Монтажное И

Определим оптимальные значения

Rнмин и Rнmax, которые зависят от серий используемых микросхем, а также от

числа объединенных входов и выходов. Сопротивление Rнmax находят из

условия обеспечения Uвых1:

Rнmax = (UП - Uвых1 )/ /(КОБ.ВЫХ *IУТ.ВЫХ1 + КОБ.ВХ *IУТ.ВХ1 );

где Коб.вых – число объединенных выходов;

Коб.вх – число объединенных

входов.

В частности для микросхем 155 серии Rнmax = 2,3 кОм.

Соседние файлы в папке shemoteh