Главная » Просмотр файлов » Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 1. Основы цифровой электроники на ИС (1987)

Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 1. Основы цифровой электроники на ИС (1987) (1092081), страница 46

Файл №1092081 Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 1. Основы цифровой электроники на ИС (1987) (Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 1. Основы цифровой электроники на ИС (1987)) 46 страницаЙ.Янсен Курс цифровой электроники. Том 1. Основы цифровой электроники на ИС (1987) (1092081) страница 462018-02-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 46)

Для ТТЛШ-схем эта длина равна 15 см, а для усовершенствованных маломощных ТТЛШ-схем она составляет 30 см. Для грубой оценки максимально допустимой длины проводника можно использовать следующую формулу: 1макс=/г/йт (и) Высовй обусокгуй Рис. 5.23. Присоединение сигнальной линии к передаюшеыу илн прпемному вентилю. о — возникновение перекрестных и нзлучательных помех в случае. когда обо ~аглай провод не связан непосредственно с логической землей Р1Р-корпусе; б — зффекгпвкмк спо соб присоединения скрученной сигнальной линии к передатчику илн приемнику. где 1,— время нарастания импульса (нс) и т — время распространения сигнала на единицу длины (нс/м).

Для маломощных ТТЛШ-схем 1,=5 нс и т=5 нс/м, а для ТТЛШ-схем 1,=1,5 нс. Для микропроцессоров и п-МОП-схем, в частности для микропроцессора типа 8085А, который подробно описывается в третьем томе, время нарастания тактового сигнала составляет 30 нс. Это означает, что длина линии связи, не снабженной специальными средствами для подавления отражений, в случае и-МОП- схем может достигать 3 м, В качестве шины данных, адресной шины и шины управления можно применять ленточный кабель из параллельных проводников с расстоянием между ними Рекомендации ло разработке и монтажу логических схем 289 1,27 мм. Система, содержащая микропроцессор 8085А, работает нормально при длине названных выше шин, не превышающей 1,5 м.

При использовании скрученных пар обратный провод присоединяется к логической земле передающей и приемной схем или буферов и соединяется непосредственно с выводами 1)1Р-корпуса (рис 5.23). Если обратный провод соединяетсв гй мур Рис. 5.24. Присоединение сигнаЛьной линия (а) через одно сопротивление к точке +Уз и через другое сопротивление — к земле. На осциллограмме (6) каж- дое деление по горизонтали соответствует 200 нс, а по вертикали — 2 В. с другими точками земли, могут возникнуть нежелательные связи и перекрестные помехи. Для скрученных сигнальных линий, присоединяемых к маломощным ТТЛШ-схемам, этот способ применим вплоть до длины линий 1,5 м. Отметим, что на, конце линии можно использовать только одну схему.

Для более длинных сигнальных линий (вплоть до -6 м) часто применяется способ, по которому линия передачи управляется ТТЛ-схемой или буфером, а на конце линии включается нагрузка с сопротивлением 130 Ом. Это сопротивление является причиной того, что высокий уровень понижается (по сравнению с уровнем в ТТЛ- и маломощных ТТЛШ-схемах с каскадным выходом) и лишь ненамного превышает верхний порог прием« Глава Ю ((л(бЮ б Рис. 5.23. Схема 3)ч7438 с разомкнутым коллектором (а), обеспечивающая управляющую мощность, достаточную для работы с сигнальной линией, которая нагружена на сопротивление 130 Ом.

На осциллограмме (б) каждое деление по горизонтали соответствует 200 нс, а по вертикали — 2 В. :ника. В этой ситуации необходимо использовать дополнительное .иагрузочное сопротивление, подключенное к точке +Ув (рис. 5.24). Оба сопротивления, включенные параллельно, дают полное сопротивление нагрузки 130 Ом. Среди ТТЛ-схем имеются буферы с открытым коллектором, которые обеспечивают на выходе ток 48 мА.

С помощью таких буферов можно непосредственно возбуждать линию из скрученных пар, нагруженную на 130 Ом (рис. 5.25). Маломощные ТТЛШ-буферы с открытым коллектором допускают максимальный ток до 24 мА, поэтому здесь опять требуется использовать комбинированную нагрузку, состоящую из двух сопротивлений. Мы можем ограничиться малым выходным током, как и в случае ТТЛ-схем с каскадным выходом, включая на конце сигнальной линии два нагрузочных сопротивления, которые вместе составляют 130 Ом. Одно сопротивление подключается к точке +Ув, а другое — к земле, как показано на :рис. 5,26. Высокий уровень в этом варианте достигает +3 В. Рекомендации ло разработке и монтажи логических схем 29а Рнс. 5,26.

Нагрузка сигнальной линии на два сопротивления, одно из которым присоединено к точке +Гга. а другое — к логической земле. Непостоянство волнового сопротивления вдоль линии, которое возникает, когда в сигнальную линию включается один или несколько разъемов, проявляется в виде отражений. Когда волновой фронт проходит участок с более высоким или более низким волновым сопротивлением, часть энергии волны возвращается на вход, где создается положительный или отрицательный перепад напряжения.

Однако эти возмущения не столь значительны, чтобы причинить какой-либо вред. Кроме того, отражения могут возникать в сигнальных линиях там, где в разных точках вдоль линии включены ответвления, ведущие к схемам или буферам. Изменение волнового сопротивления, которое возникает на входе схемы или буфера„ приводит к отражениям, проявляющимся в виде осцилляцнй на фронте или вершине импульса. При этом также наблюдается небольшое изменение формы логического сигнала, которое, однако, ни на что не влияет.

Наконец, источником паразитных осцилляций на фронте и вершине логического сигнала могуч "292 Глава 5 Я'ис, 5.27. Отражение в линии связи, не нагруженной на волновое сопротив- ление. 'быть неоднородности волнового сопротивления скрученной пары. Триггеры и одновибраторы также реагируют на помехи, которые возникают прн отражениях на выходе. Обычно после этих схем включаются буфер, вентиль или инвертор, выход которых нагружается на длинную сигнальную линию.

Сигналы от триггеров и одновибраторов подавать на разъемы без промежуточной схемы типа буфера ни в коем случае нельзя. Выходные сигналы управляющих буферов и передатчиков, нагруженных длинной линией, для других целей использовать нельзя, т. к. если к выходу буфера или передатчика подключена сигнальная линия и в ней имеют место отражения, искаженный выходной сигнал не будет уже совпадать с тем сигналом, который требуется для управления соответствующим вентилем или буфером (как, например, это видно из рис.

5,27). Время прохождения сигнала через изолированную сигнальную линию составляет примерно 5 нс/м и в зависимости от частоты сигнала оно увеличивается при переходе к скрученной паре до 4,5— 293 Рекамгндаиии по разработке и монтажу логических схем 20 нс/м'~. Чем выше частота, тем меньше время прохождения. Время нарастания и спада сигналов в логических схемах из рассмотренных в гл. 4 семейств равно 5 и 1,5 нс соответственно. Это означает, что, если на выходе маломощной ТТЛШ-схемы сигнальная линия будет короче 0,5 м, возникающие отражения появятся па фронте сигнала.

Действительно, эти отражения видны, когда соответствующие сигналы наблюдаются на экране осциллографа. Передающие и приемные схемы должны быть устойчивыми к выбросам, возникающим вследствие отражений. Входы различных ТТЛ-, а также КМОП-схем снабжены диодными ограничителями, которые защищают эти схемы от вредного воздействия названных выше помех.

Кроме того, эти диоды быстро гасят отраженную энергию, что приводит к стабилизации режима работы сигнальной линии. 5.6. Осцилляции После отражений в сигнальных линиях наблюдаются паразитные осцилляции, которые иногда называются «звоном». Каждая сигнальная линия обладает индуктивностью и паразитной емкостью относительно земли, которые образуют колебательиый контур, возбуждаемый под действием импульсного сигнала.

Мы называем колебания этого контура осцилляциями; они наблюдаются в случае сигналов высокого и низкого уровней (рис. 5.28). Отражения и осцилляции представляют собой в принципе одно н то же явление, за исключением того, что в случае отражений колебательный контур образуется из длинного резонирующего проводника (возникают стоячие волны), а при осцилляциях этот контур образуется из индуктивности короткого соединительного проводника и емкости относительно окружающих элементов и паразитных емкостей, которые возникают в присоединяемых схемах (3 пФ на каждый вход). Как в случае отражений, так и в случае осцилляций речь идет о возбуждении затухающей бегущей волны с частотой повторения импульсного сигнала.

Всякий раз, когда появляется импульс, в линии передачи или колебательном контуре возбуждаются затухающие колебания. Амплитуда и длительность колебаний определяются добротностью этого паразитного контура и крутизной импульсного фронта. " Зависимость от частоты появляется по той причине, что из-за конечной величины сопротивления проводника и сопротивления изоляции волновое сопротивление является комплексной величиной, и поэтому скорость движении волнового фронта зависит от частоты. — Прим. Ред.

Глава б Грал Гр„у а Рис. 5.28, Резонирующая сигнальная линия, нагруженная на относительно большую паразитную емкость. В резонансе входаой импеданс уменьшается до небольшой велмчииы. Напряжение на паразитпой емкости обычно «алеблется. С увеличением парааитной емкости резонанс возникает прн более низких частотах, поэтому осцилляция наблюдаются в более коротикх сигнальных линиях. Незатухающие колебания возникают, когда частота сигнала нмпуласиога генератора становится разной реэонансвой частоте параэнтного контура. Осциллограмма относитсн х СС-схеме, котараа является нагрузкой ИС 74ЬЗЗ7 с каскадным выходом (24 мкдк Здесь возникают дза типа осцилляций — на высоком уровне вз-эа параилельнога Ь С,-контура и на низком уровне из-за последовательного С,С -кон- » тура.

Для спадающего фронта песледовательный контур управлнется «жестче», чем длв нарастающего фронта, что хорошо видно нз формулы для расчета амплитуды осцил- лаций. Если длительность фронта импульса 1, известна, можно легко рассчитать максимальную частоту, присутствующую в нем (у„,„,. 1/2пс,) 4>. Осцилляции возникают также, если паразитный контур имеет резонансную частоту, лежащую в диапазоне между частотой повторения импульса и 1мэкс.

Для маломощных ТТЛШ-схем о Она совпадает с максимальной частотой, возбуждение которой возмож- но, — Прим. рад. Рекомендации ао разработке и монтоеку логических схем 29о тнувы6 Рис. 5.29. Оспиллянии, возникающие в участке сигнальной линии, иагружее. ном на паразитную емкость. ггмакс 32 МГц, а для обычных ТТЛШ-схем ~некс 96 МГц. Таким образом, неудивительно, что короткая линия связи, соединенная с ТТЛ-схемой, может возбудиться. На рис.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6551
Авторов
на СтудИзбе
299
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее