- •Компьютерная схемотехника
- •Микросхемы ТТЛ с транзисторами Шотки
- •Микросхемы ТТЛ с транзисторами Шотки
- •Микросхемы ТТЛ с транзисторами Шотки (серия 531)
- •Микросхемы ТТЛ с транзисторами Шотки
- •Маломощные микросхемы ТТЛШ (555 серия)
- •Маломощные микросхемы ТТЛШ (555 серия)
- •Микросхемы с открытым коллектором
- •Монтажное И
- •Монтажное И
- •Монтажное И
- •Логические элементы ТТЛ
- •Логические элементы ТТЛ
- •Схема элемента ИЛИ
- •Схема расширителя по ИЛИ
- •Логические элементы с Z состоянием
- •Логические элементы с Z состоянием
- •Примеры применения элементов с Z состоянием
- •Рекомендации по применению микросхем ТТЛ
- •Рекомендации по применению микросхем ТТЛ
- •Рекомендации по применению микросхем ТТЛ
- •Определение IВЫХ.МАХ0 и IВХ.МАХ0
- •Рекомендации по применению микросхем ТТЛ
- •Рекомендации по применению микросхем ТТЛ
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.