Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 153
Текст из файла (страница 153)
"9.2, можно сравнить скорости этих семеиств тем серия 4000 КМОП знолю Нла В улучшешртю серию 4000 В оком лиапазоном напряжения ,, '»телбт 3 до 18 В), лучшей зал!окон лн более Высокой скоростью , тири 5 В) По существу, это .га же серия 745 с функттиямн о Выводамн семейства 74. которая Воспользоналась потрясаюшим успехом биполярнон логики семейства 74. ЭСЛ пустила ростка В Виде ЕС1 11. ЕС1.П1, ЕСЕ 10.000 н ЕСЕ 100,000.
обладаюшле скоростью ло 500 МГп 12— ;. кт. 10 1» * и л„'реке 71Я!т'т ! Риа о 2 Зееттеиктоатк ек рости *.. молли»те и и и о» .~и*»нет» лот ичеаки» еемеиетв 594» лала 9 Сопряжение пифроаых и анаежояь х сигналов 595 одные и выходные ики е о Итак. сизуаг»ия в 1980 . была следуюшей. Большинство схем бьыо яьпюлнсно на серии 741 8 в ит есзаиии с 74Е»или 74А8), ес зн трепова. мсь оолес высок'ая скорое;ь. Та же самая Г1Л использова.
ьзсз ках свое~о рода клей Лля связи микропроцессорных и-МОП-схем. - ьк входы и выхгпгы были совмес тимы с З Т.'1 Микромошиые устройства все;да была сделаны с использованием КМОП-серии 4000 В илп 74С, зквива авизными и совмес1 имыми друз с друз ом. Для устройсзв с самой высокой скорое.ью (100— 500 МГц) использовалась ЭСЛ Совмесы нос испольюванне семейс ~ и было не столь )ж чалым явлением. исхлзочекис сосзавляли редкие сочезания КМОП и ТТЛ или сопряжение ТТЛ с бысз ро. взктвуюшями ЭСЛ-схелгами.
В 1980-е ее произошъ замсчазслькое соби гие разраб.гка КМОП.логикзе сс скоростью и вааходнымя зырамш рами, соогветсзвуюшими ТТЛ Сначала появились элементы серии 74НС ( высокоско— рогтная КМОП-поз икая» с ~акой же скоросзью как 741Б и. разумеется. с пулевым юком покоя и зарем серия 74АС»иулучшенная КМОП-лозикая» с закон же скоростью как 74Г или 74А8 Об; адан размахом выходного сигнала, равным напряженнго питания. и входным ро)зоывм. равным половине напряжения нсточника питания, и.
ло~ ик: соче е лег лучшие свойсзва предшсс ~ вуюших '1ТЛ- и КМОП-:клики в посзепенна должна выеесннеь биполярнхкз ТТЛ Вместе зсм им ее ~ ся неко из рая несовместимое г ь . ж.— ~ ический явысокий ) ровен., иьзхв зное . антил и 'Г1'Л и л-МО11-: о: ихи (мин '4 В» пе дос,а.очки для зипчгка глода НС и АС Песк ыьки лев-иизивеоме, си~пае ~ я ез "акоп пс»зио: времеин телла вам псогпхгыиьго испо:ыовац, нск 1огью из старых семей в бил 1ляркой 3 171 или и-МОП-лоыгки.
каждое семейсзво КМОП. кзевкк имое~ варимо; бо.,ат кязкпм входным гкрп~ам 1акис семеак. иа имекз ~ наименв ванне '4НС 1 к 74АС 1 пебвас:- рзлсиствукшзая КМО(1- клика в 1Т'1.по)лое омв» Оззиакг ие пыгагетесг ишю' ьзо ва.ь их веь:е. гле ~ольке мижп ве.п* люмен ты с КМО11-поре 1ом об: алаюз полее вьзсокогй помех огсз Ойчивосгьз .. ':!:.'..,";, предо ~ ав зяю ~ собой семейства цо в просьзировшика. К юму же в 80 ГГ,45, л БИС и СВИС гкзстепенко персиде „ и МОП есхиолоыги на КМОП (с гекаюцшми озскша лизкой мощи е~ КМОП-совместимосзью». однов . ~4~в(в. но увеличивая скорое~и и сззожц И наконец.
на веришне быстродеейстя~:-':".'",'; ЬЗЕМЕНтЫ На ОаА. »аресинда ГаЛЛЛ)вя~~,!";" обеспечпваюшис скорость в кескояьчйвж!!";.;" 1шагерп Заметы е, чз о все КМОП-семей!)5(ЙГЙе~й)л(з; (4000 В, '4 С, НС. НСТ. АС и А()ф(~'.-;.'.:-" обладаю е довольно привиеказ еды'~ф~~~7 свойсз вом . н) леве й кот атическойя,( '' ч~Ф' когда ничего не происходит) мощи рассеивания с зиловым током покоя '"." нее микроампера Но при цереключе югических уровнси КМО11-элем потребееяеот ипинамическийя ток, юв..енныи двумя эффектами.
а) пер вои проводимостью между шивамде ' ' ' таина иву~ренина лвух1акзных ла," середине езозическело перепада и б) намичсским ц ком, необходимым ° заряда и разряда внутренних е, и емкое.гн нагрузка Динамический,:3 лропорциона: еи часе ото переклю, и можсз соперничать с ~ оком биззоля логики при достижении максим частоты раооты. Для более летал аналвза зазлянкзе в раз 8.10 (рисзй' и разя.
14,16 (рис 14 38» . -;в»к'.;,'екрвл Завершим нашу краткую исзорихеа(((~%~,',-З свравкх след»юшсл рексмснлацией:е~в(~'-„';",,: пользуйте во всех ваших новых упарю)((Т! Йбв вах клика 74НС в сочв еагпзи с(а) 74а)яеягв",:*-."овз , с ля обеспечения совмес.
имое гв с сут))ее()(о'.,',з', выопшхпз тстройстяамв еш я.МОЙ(ЙФ~;,~~. ТЗ Л и: о; 4АС. 1», ля обеспечз)Й(Х~';,,:, скорое еи М» жно испо ы'овазгь опций(!а~',, "." пую Г)Л С41.8 А1 8 н 41 Б)- нс~,:ЦЙ~~~.:':;-'', по*г:итсльнее. и: -внлимомз. КМОП""ееееж( гики Если требуется глир, кии диапй~Ж'," напряжения питания. а к быс~роЛеивЯФ. -;;;;",":,, особых трепе вал 1я пе п)лель-вляета Ф~~-;:,",е етая Ание! '„'"' пример порта~винам сг)зоис1ва се)9118".:,г, и ()Щ;~~.:, '8 пием о.
перс„улируемои базареи пспоз шукал гар» ю се» ив 40Ьи) цифровои ло~ ики проектируют образом. чтобы выхол крисза'.епособен работать на большое '(Йяодов элемензов гого же семейст. ой коэффициент разветвления по " ".равен 10; это означает. что к ','.яензиля или триггера можно под- "'",.до !О входов и злеменз будез о работать. Другими словами, ' ' ой практике проектирования циф- ем можно обойтись без какихенвй об электрических параметвльзуемого вами кристалла при ,.:,что ваша схема состоит только ов цифровои логики„рабоз аю е на элементы цифровой логики ' г)нпа.
Практически это означает. ': можете особенно не думать о .: процессах, происходящих на х входах и выходах. " о Если вы пьцаетесь подключить схеме к внешним источникам (цифровых или аналоговых) или Йте цифровые схемы для запуска боров, вы должны иметь предо зом, чеб необходимо для я логическим входом и чем '... равлять логический выход Бо", дри смешивании семейств ло- ллеменз.ов важно знать схемные и .югическнх входов и выхо- пряжение;кжических семеиств ет отнюдь нс чисто,'еорети- зкзггерес. Для гоз ~ побы восполь . преиму шест вами современных .
ов БИ( или специальными фувк- в'-,,которымк облалаез велько одгк о пиэтических злеменвон. вы»зоп 'гь, как соьегать кяические ззс. йзазлнчньгх типов В последукилях мы рассмотрим детально схембенности ло|ичсскнх входов и аи приве.лем примеры сопряжения семейств между собой в лоэлеменгов с внешним миром е характеристики. 1 рафики при- е на рис 9. Е демонстрирую. ос „рсввйсзна КМО11- и ГТЛ-входов ,'й ток и выходное напряжение (дзя Рис 'в Е Харак,* ариев яки жв невских аеятялея вхоллоя зов, ~ иере и опеля характеристика инвертора) каь функции входного напряжения. На графиках мы несколько расширили диапазон входньж напряжений по сравнению с црнняззлм в цифровых схемах, поскольку при сопряжения легко моеуг возникнуть ситуации, когда входные сигналы будуз превышать напряжение исзоч»ика гвгавия, Как следует из графиков.
и КМОП-логика и ТТЛ порчальпе рябо еаюз при подключении вы. вола пягшшя сериа»ате:зъпон по.зярцосги При подаче па Г1Л-вход низкого уровня он работает как источник еока замсзцой величины. а при полаче высокого уровня — как ншрузка. позребляюцгая небольшой еок (тцповои несколько мкА, никогда вс превыпзаег 20 мкА) Для управления ГТЛ-входом вы должны обеспечи.ь отвод тока порядка 1 мА Ночные значения приведены в табл. 9 1», поддер- 590 Глава 9 Сопряжение «1яфроаых я аналоговых сигналов 597 АС П ' АС П НС;11 ение логических живая напряженне на входе на уровне менее 0,4 В Несоблюдение этого условия може1 привес«и к неправильной работе схемы прн сопряжении' Для вхолных напряжений ниже уровня земли ТТЛ-вхол ведет себя как фиксир)юший лнал, включенныи на землю: при напряжениях выше + 5 В гок определясз.ся напряжением пробоя диода (1 Б, г') нли перехода база эмиттер (А1 К АВ) с напряжением пробоя око«1О 10 В '1ипнчное значение входнш о пара«а ТТЛ составляет примерно 4 1,3 В, хотя па техническим условиям он мажет находиться между -1 0.8 и З!.О В.
ТТЛ- веи«или с триггерами Шмигза на вхоле ('13. '14, *1)2) имеюз гнстерезис +0.4 В. прн графическом изображении онн ломечанпся снмво 1ам гистерезнса (см. например. рис. 9.91 Напряжение питания (7,,„, (обычна его обозначакп 17 ) сос.«авлясз 1 5 0 В -«- 50 '0 Входы КМОП-элементов прн входных напряжениях ат уровня земли до напряжения питания не потребляют ток (за исключением тока узечкн.
-ивовое значение которого сос.«авляст 10 а мкА) Для напряжении выше диапазона напра. жений питания входы ведут себя как два фнксируюпшх диода. подключенных к ПОлОжнтсльнОму полюсу нс1Очннка питания и к земле (рнс 9.1). Кра«ковременньш ток через этм дмалы. Лревьппаю1ннм примерна 10 МА, перевали многие КМОП приборы в сос«оянис тнрис орпого 1<заШЕЛКЫВаиняа (СМ раэа 8 35. Пансйпзис схемы иротнвосюя1 более высоким «охам и об. шла зот иммуннт з ам к этой ««балезния, например на входы ссмемств НС н НОТ можно па.шаата ва ).5 В Вы«тк.
напряженна питания бс. Ларуи«ения флю«- пноноооаанля м.из разр изснмя прнГ«оиа1 Зт«111 знамснм«ьс лп«,зы л 1я запзнзь; входов без каюрыа КМОП-эчсмен«ы были бы чрезвычайно гюлвепжсны разруизенмям а1 ««азмческша злсктрмчсс«ва пря ручных маант11ляимкх )Они и «ак Все сше ювольно нежны) 1'шювое значение иороза 1ля семейств 4000В '46 14НС н 74АС составляет половому напряжения пи«анна на он можс« к«шебагься а« 1 до 2,3 1,', П« . Обычн.
называю« С«); лая 74НСТ и 74АСТ типовой порог.„ примерно 1.5 В лля обеспечения ~'"'Вз 1нмасти с ТТЛ Как н в ТТЛ, сузцс КМОП-вентили с 1риг1 срами Щьзмтз .-' -:*.,',г;;.! входе. Напряжение пи«-анна КМОП л -, кн сосгавляе« оз .' 2 до ",6 В для И~*-ввб«,«.- з 5 В + 10'!4 лля НСТ и АСТ. и от +йй~й,',-".",. + 18 В для 4000В и 74С. Выходные характермстини. Выкрав-,")ааз ззел ТТЛ прелставляет сабом л)«вз«р~',!-.'=,-' зисюр. полключенныи к земле, и в)звь*'й~",,1='",; торитель (илн схема Дарлингтона)й """4ф)Ф" ключенный к (/. с резистором, О ""' чнваюшим гок.
в коллекторе, Один;; '' ~ж' знстор насыщен, другой вьпапоч "' ' результате ТТЛ-элемент может отав'"'"" большой ток на землю (8 МА ллвч ' 24 МА для 74г) при небольшом напряжения н способен отлавать пв,' шей мере несколько миллиампер соком выхолном уровне (около +~ Выходная схема проектируется образом. Чзобы можно было по ло 10 ТТЛ-входов ;ь5 ' Выходная схема КМОП-лозмввч сгавляет собой лвухтакзную пару плементарных МОП-транзисюровв включен.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
