Boit_K__Cifrovaya_yelektronika_BookZZ_or g (773598), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Он может быть равен максимально 40 мкА. Он измеряется при условиях таблицы на рис. 6.60 по тестовой схеме 3 (рис. 6.61). При максимально допустимом напряжении входа У„равном 5,5 В, входной ток может быть равен максимально 1 мА. Для определения Г-входного тока применяют тестовую схему 4. При (Гк равном 0,4 В входной ток может быль равен максимально 1,6 мА (рис. 6.62). Рве. 6.60. Вылерлха иа протокола испытаний. О и, +ли в и +5,25 В !,с св св Рис. 6.62.
Тестовая схема 4. Рис. 6.61. Тестовая схема 3. =+5,25 В и,-+ха- в >1а х < вема ов ов Ряс. 6.63. Тестовая схема 5. Ряс. 6.64. Тестовая схема 6. Следующим важным параметром является ток короткого замыкания. Он определяется с помощью тестовой схемы 5. Его нижний предел равен 18 мА, верхний равен 55 мА (рис. 6.63). Все входы должны иметь 1,- уровень.
По возможности следует избегать короткозамкнутых выходов. Для некоторых элементов короткое замыкание выходов приводит к поломке. Потребляемый логическим элементом ток определяется при помощи схемы 6 (рис. 6.64). Он имеет различное значение в зависимости от уровня на входе. Максимально допустимое напряжение питания элемента — 5,25 В. В данных на микросхемы всегда указывается общее напряжение питания микросхемы, а не каждого элемента в отдельности. Следующей характеристикой является статическая помехоустойчивость. Помехоустойчивость уже была подробнее рассмотрена в равд. 6.4.5. Для стандартных ТТЛ-элементов статическая помехоустойчивость составляет обычно 1 В, при неблагоприятных условиях — минимум 0,4 В.
Быстродействие уже обсуждалось в равд. 6.4.3. Оно указано в полной таблице данных на рис. 6.65. К логическим параметрам относятся коэффициент разветвления по выходу Го и коэффициент объединения по входу Гг Они подробнее разобраны в разделе 6.4.4. Также к логическим параметрам относится логическая функция. Под логической функцией понимают уравнение логической операции, которую выполняет элемент при положительной логике. На рис. 6.66 приведена полная таблица данных интегральной микросхемы ЕЬН 201-7401. Эта схема содержит четыре элемента И-НЕ с открытым коллектором. В таблице приведены уравнения для вычисления сопротивления коллектора и таблица сопротивлений.
6.6.2.3. Характеристики Для ТТ1 элементов существуют несколько характеристик, которые дают представление о работе логического элемента. Особенно важна передаточная характеристика. Типичные передаточные характеристики для стандартных ТТЛ-элементов представлены на рис. 6.67. Передаточная характеристика отражает зависимость выходного напряжения от входного. Из передаточной характеристики могут быть определены зона входных напряжений высокого уровня, зона входных напряжений низкого уровня, зона выходных напряжений высокого уровня и зона выходных напряжений Четыре двухвходовых элемента И-НЕ Тип Напряжение питания 4,75 5,25 В 5,0 Входное напряже- ние Н-уровня У =4,758 2,0 У,=4758 0,8 Входное напряже- ние на клеммах 1,5 2,4 3,4 0,2 0,4 В 0,4 В мА У =525В У = 0,4 В х 1,8 мА У =5258 -( О 18 мА Ток питания Н Ток питания 5 12 мА 15 Быстродействие нс 22 22 10 О=длВ ~122 Г б.
О~ Статические параметры в зоне температур 1 и 5 Входное напряже- ние 5-уровня Выходное напряжение Н-уровня Вьжоднов напряжение 5-уровня Статическая помехоустойчивость Входной ток высокого уровня Н на каждом входе Входной ток низкого уровня / на каждом входе Ток короткого замыкания на каждом выходе Время переключения при У =БВ,Т =25С Логические параметры Коэффициент разветвления по выходу Коэффициент обьединвния по входу Логическая функция Условия испытаний У =4758 -/, = 12 МА УО = 4,75 В У =088 -/О, = 400 мкА У =4758 й„= 2 В = 18 мА У„= 2,4 В У =5258 У,= 55 В УО = 5,25 В У,=ОВ У =5258 У,=БВ С,= 15пф Я, = 400 Ом Схема для испы- тания Ниж- ний предел В Верх- Едининий ца изпРед ел меРе- А ния 6.б. ТТЛ-схемы 1 и, д в с 14 13 12 !1 10 9 3 1 2 3 4 З Е 7 О, Цекепекке, еид сперму Скеие екпюкемие О !едим епемкмт) Рис.
6.65. Полная таблица данных интегральной микросхемы Р/Н 101-7400 (по паиным 31еп)епз). Е).Н 201-7401 Е).Н 205-8401 Е).Н 201 3-7401 81 Е1.Н 205 8-8401 31 ЕСН 201 Т-7401 83 ЕУН 205 Т-8401 83 Четыре дэухеходовых элемента И-НЕ о открытым коллектором Элементы ЕУН 201/205 предназначены для соединений типа проводного И Статические параметры в зоне температур 1 и б Условия испытаний Тип Напряжение питания 4,75 5,0 Входное напряже- ние Н-уровня 2,0 У =4758 Входное напряже- ние 6-уровня 0,8 Уе = 4,75 В Входное напряжение на клеммах и,=475 в -/,= 12 МА 1,5 -и 0,2 0,4 0,4 1,0 Статическая помехоустойчивость У =5258 У„= 0,4 В -/ и мА 1,5 и,=б,гбв и = о в ! Ток питания Н и,=бгбв У,=58 Ток питания /.
12 22 мА Выходное напряжение 0-уровня Входной ток высокого уровня Н на каждом входе Входной ток низкого уровня на каждом входе Выходное напряже- ние Н-уровня на каждом входе Уе = 4,75 В У = 2 В / =1бмА У =248 У, = 5,5 В У =525В У =475В У = 5,5 В У =08мА Схема для испы- тания Ниж- ний предел в Верх- ний предел л Единица из- мере- ния (1а!б Г б.
С Е1.Н 201 8, Е1.Н 205 8: как Е1.Н 201/205 только выход 15 В/250 мкА Е~Н 201 Т, Е~Н 205 Т: как Е~Н 201/205 только выход 5,5 В/50 мкА Расчет сопротивления коллектора Я„ Расчет проводится по следующим формулам: Н-уровень ,1.-уровень 1/ — 2,4В У вЂ”,0,4В п250 мкА + И40 мкА ' 'в 16 мА — И1,6 мА где: 03 — напряжение питания; и — количество Е1 Н 201 в логическом сложении И 1Численные значения; см. таблицу); И вЂ” количество присоединенных входов.
При 03 = 5 В и различных и и И получаются нижеследующие предельные значения Я,. Номинал применяемого в схеме сопротивления должен находиться между этими предельными значениями. и, 14 13 12 !1 10 9 8 ! 2 3 4 а а 7 о д в 0, 0 сиена аонабенна (адин анеиент) Рнс. б.бб. Полная таблица данных интегральной микросхемы Л.Н 201-7401 (по дан- ным З1епгела).
ял ггл 1ф 1 до 7 1 2 5 6 7 3 4 Верхнее предельное значение Н,„, Ом 8965 4814 3291 2500 2015 319 7878 4482 3132 2407 1954 7027 4193 2988 6341 3939 2857 2321 1897 2241 1843 410 5777 3714 2736 2166 1793 5306 3513 2626 2096 1744 718 4905 3333 2524 4561 3170 2419 2031 1899 1969 1656 4262 3023 2875 Зона недопустимых значений 4000 4000 10 4,5 з й Е~ Яввб'35 Э.о О О,в О г г,в г,а в дспустимвя асма игала вля Н.сигнала у.г ье дспусуимвя явна ахала дйй Ысигнала Рис. б.б7.
Передаточные характеристики (при сг' = 5 В, усо = 10, 31епуепа). низкого уровня. Для различных рабочих температур получаются различные передаточные характеристики. Следующей важной характеристикой является входная характеристика (рис. 6.68). Входная характеристика отражает связь между входным током и входным напряжением. иу в И $~ Л м ЗЯ 1688 1452 1645 1420 1604 1ЗВО 1566 1361 1529 1ЗЗЗ 1494 1З06 1460 1280 ('126 Глава б.
Семейства схем Рис. 6.68. Входная характеристика (при П - 5 В, Б!еп1епа) при 25 'С. 0 08 2.0 Если напрюкение входа У, примерно 1,5 В, то оно может быть рассмотрено как напряжение высокого Н-уровня. Входной ток равен примерно 40 мкА. Общепринято, что входное напряжение можно рассматривать как напряжение высокого Н-уровня только начиная с 2 В.
Если напряжение менее 1,4 В, ток вытекает из входа. Его значение в области входных напряжений Х-уровня (Π— 0,8 В) достигает примерно 1 мА. Максимально допустимое значение тока 1,б мА. Входное напряжение также может быль немного отрицательным, до — 1,5 В. Значение — 1,5 В является нижним пределом для У„Входная характеристика на рис. В.б8 приведена для температуры окружающей среды 25 С. При других температурах характеристика немного сдвигается. о 0 0 10 10 20 20 аи — и мА Рис. 6.69. Выходная характеристика двя Н-уровня при У = 5 В и (~ = 0,4 В (3!ептепв).
о,а о,о о,а и„ в о.г од о о 1о го ао ~ы — — и- мА Рис. в.70. Выходная характеристика идя Е-уровня при У = 5 В, У,= 2,4 В. Зависимость между выходным током и выходным напряжением представляется двумя видами характеристик. Один вид — лля состояния Н на выходе„другой — для состояния Х на выходе. Рис. 6.69 показывает выходные характеристики для Н-уровня при различных температурах.
Напряжение У „ не должно превышать границы высокого уровня (2,4 В). При температуре окружающей среды 25 'С с выхода можно потреблять максимально 8 мА. На рис. 6.70 изображены выходные характеристики для низкого уровня я",. Ток 7 течет внутрь входа. При температуре окружающей среды 25 С максимально допустимый втекающий ток равен 34 мА. Если ток превысит это значение, то У выйдет за пределы области выходного напряжения ь-уровня (верхняя гранйца 0,4 В). Б.6.2.4. Энергопотребление Стандартные интегральные ТТЛ-микросхемы отличаются сравнительно высоким энергопотреблением.
Например, схема РЬН 101-7400 потребляет при напряжении питания 5,25 В ток порядка 8 мА, что соответствует потребляемой мощности 42 мВт. Схема содержит четыре элемента И-НЕ. Значит, каждый вентиль И-НЕ потребляет примерно 10 мВт. В общем, это не очень большая величина. Однако микросхема с 10000 логическими элементами будет потреблять уже 100 Вт.
Для питания такой микросхемы уже не получится использовать батарейки. Поэтому стандартные интегральные ТТЛ-микросхемы работают преимущественно от стационарных стабилизированных источников питания. ~~за г гг 6.6.3. ТТЛ с пониженным энергопотреблением ((.очч-Роччег-ТТ(., ПТ(.) 1.отч Ротчег с английского переводится как пониженное энергопотребление. ТГЛ-элементы с пониженным энергопотреблением потребляют 1/10 мощности, потребляемой стандартными ТГЛ-элементами. Уменьшения энергопотребления можно добиться, увеличивая сопротивления внутри микросхемы. Типичный элемент ТТЛ с пониженным энергопотреблением изображен на рис. 6.71.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
