Гусев - Электроника (944138), страница 112
Текст из файла (страница 112)
8.!2. Базовый элемент ЭСЛ 500 серии (и): возможная схема его включения 16), объединение эмиттсров (в); передаточная функция )е) ие 8 их работы положено использование токовых переключателей 1ТП). В связи с тем что транзисторы в таких схемах никогда не попадают в режим насьпцения, устройства с токовыми переключателями имеют максимально возможное быстродействие. Для реализации логических зависимостей в плечи дифференциального каскада включают дополнительные компоненты. Базовая схема ЛЭ ЭСЛ 500 серии приведена на рис. 8.12, а.
В пей токовый переключатель выполнен на транзисторах )кТ1-- 1'Т4. Потенциал базы транзистора М7'4 задан с помощью резисторов А,, Ка и диодов )к771, )к772, введенных для параметрической температурной компенсации. Если на входах х1, х2 низкий потенциал логического О, то транзисторы Ъ'Т1, )кТ2 заперты из-за положзтгельно~о относительно базы потенциала их змитгеров. Падение напряжения на резисторе 77, Равно гтя — — 1зз)гтее —.г)вв снзз ~-'гза. 553 Если на один нз входов илн оба входа подать напряжение такого значения, что потенциал Ггэ транзисторов ИТ! или ИТ2 станет больше порогового значения, то соответсзвукгщий или оба з ранзист ора вместе о гкроются.
Ток, протекающий через них, создаст падение напряжения на резисторе 71,. Потенциалы Гаэ и Гаэ будут нижние порогового значения. В результате транзисторы ИТЗ, 1'Т4 закроются и произойдсг переключение тока плеч. Напряжение Г„„„, понизится, а Г„„„повысится. Базовый элемент позволит выполнить функцию ИЛИ или ИЛИ-НЕ в положительной логике„причем вид функции зависит от гого, с коллектора каких транзисторов снимается выходной сигнал.
Для повьцнения нагрузочной способности и расширения функциональных возможностей на выходе токового переключателя включены транзисторы РТ5. РТ6. Они имеют свободный вывод эмиттера и предназначены для использования в качестве выходных эмиттерных повторителей. Для этого к их эмиттерам подключаются резисторы 11„,, 71„т (рис. 8.12, б), когорые для повышения быстродействия обычно берут сравнительно небольшими (240 . 50 Ом). С целью уменьшения потребляемой мощности при малых значениях сопротивлений нагрузок 111„=50, 75, 100 Ом) часто используюз второй источник питания" -Г,.„(рис. 8.12, а).
Напряжение его берут равным — 2,0 или — 2,4 В, причем в быстродействуюьцих устройствах эти резисторы включают на конце линии связи. подключенной к выходу ЛЭ. При равенстве их значений волновому сопротивлению линий они кроме вышесказанного обеспечивают согласование линии связи с нагрузкой. Для повьцпения помехоустойчивости у ЭСЛ заземляется коллекторная цепь, причем токовый переключа|ель и транзисторы эмиг~ерных повторителей имеют раздельные выводы. хотя схемотехнически они подключаюгся к одной шине.
Это обусловлено тем, что токовый переключатель потребляет неизменный ток и при переключении не создает помех по цепи питания. Ток эмиттерного повторителя зависит от сигнала ЛЭ, что приводит к появлению бросков тока в шине питания. Раздельные выводы этих цепей позволяют подключить все токовые переключатели, выполняющие логические функции, к одной шине, а эмиттерные повторители, для которых помехи по цепи питания не так страшны, — к другой. Эти шины можно питать или от разных источников напряжения, или соединять между собой в одной точке около конденсатора большой емкости.
Так как во входных цепях ЛЭ ЭСЛ установлены резисторы Я,, Яз, неиспользованныс выводы можно оставлять свободными. Эти резисторы закжс выполняют роль сопротивлений Я„, и 11., при послсдоват ельном соединении микросхем. При практическом применении функциональные возможности нескольких ЛЭ ЭСЛ можно расширить соединяя между 554 табл и па 8.' Серии Парамег ры К500 Кгхоо Входной ток г,"„. мА Входной ток Г,'„, мА Выходное напряжение 1: !г„„, В Выходное напряжение И,'„„. В Выходные пороговые напряжения. В: !3 с Время задержки рвспросгранснпя, нс Допустимое напряжение помехи, В Когффинисго разветвления Кг,„ Пмтряжспие питания, В ггопгозпя~~гггя кггягыосхв на тг~~гвгт.
мвг 0,35 0,0005 — 1,81.. — 1,62 — 1,025.. -0,88 0,265 0.0005 — 1.85 ... — 1,65 — 0,96... — 0,81 — 1,63 — 0.98 В 0.125 15 5 2. .. 2,0 8 25 — 1.61 — 1,035 1,5 0.125 -4.5, — '-'.0 40 555 собой выводы эмиттеров гранзисторов разных ЛЭ. При этом выходное напряжение будет равно логической ! в случае, если хотя бы у одного эмиттерного повторителя на базе будет сигнал логической 1 (рис, 8.12, в). Другими словами, обьединенне э.иигнтерны.т вьгвос)ов несколькик микросделг гигзволненг создаагь вторую моггнгазгснугсг ступень логики — монгнсгнсггос Ис7И (,тгогггггансггсге И в отринате,гьной лотке). При эмиттерном объединении нагрузку следует подключать к напряжению — (I,„ Примеггяют также коллекторное объединение, при котором соединяются между собой коллекторы транзисгоров нескольких ЛЭ.
Для егце большего расширения функциональных возможностей иногда применяют двух- или тре:суровневое нсреклнгчспие тока. Сущность этого переключения заключается в том, что ток в одном токовом переключателе переключается два раза или более на разных смещенных друг огносительно друга уровнях. Для осуществления этого на входе токового переключателя включают эмигтерггый повторитель, который осуществляет смещение входного сигнала по напряжению. Передаточная функция ЛЭ ЭСЛ приведена на рис 8.12. е для выходов Д и Д.
Из нее видно, что при входных сипгалах, болыпих — 0,35 мВ. выходное напряжение начинает увеличиваться. В связи с нежелательностью этого уровень логической единицы в ЛЭ ЭСЛ серии 500 не следует брать более — 0,4 В. Перспективными считаются серии 500 и К!500, причем серия К1500 относится к числу субнаносекундных и имеет время задержки распространения менее 1 цс. Ориентировочные параметры серий 500 и К1500 приведены в табл. 8.2.
Из табл. 8.1 и 8.2 видно, что ЛЭ ЭСЛ имеют большее быстродействие и меньшие входные токи по сравнению с ЛЭ ТТЛ, но по помехоустойчивости и потребляемой мощности они уступают ЛЭ ТТЛ. При совместном использовании ЛЭ ЭСЛ и ТТЛ между ними приходится включать специальные микросхемы, которые согласуют уровни логических сигналов. Их называют преобразователями уровня !ПУ).
В преобразователях уровня имеются логические элементы той и другой логик, которые согласоваиы между собой с помощью электронных схем смещеиия уровней напряжения. Поэтому оии питаются от двух источииков напряжений, характериых для согласуемых серий. Так, иа преобразова гели уровня, преобразующие сигналы ЛЭ ТТЛ в сигиалы ЛЭ ЭСЛ и наоборот, подаются напряжения + 5 и — 5,2 В. К входу ПУ прикладывается сигнал логики одного типа, а с выхода снимается сигнал логики другого типа. Для согласоваиия ЛЭ ЭС)1 и ЛЭ ТТЛ применяют преобразователи уровня типа К500ПУ124, К500ПУ!25, К1500ПУ125 и др.
При этом для улучшения помехоустойчивости в отдельных ЛЭ используют стробироваиие, а также парафазиые входные сипгалы. Примером ПУ со сгробироваиием является микросхема типа К500НУ124 !рис. 8.1з, а), преобразующая уровни ТТЛ в уровни ЭСЛ. В ией имеется четыре идентичных ПУ, у которых выходные сигналы, соответствующие уровням входных сигналов, появляются только при наличии логической едииицы иа входе стробироваиия С. В противном случае па всех выходах имеется сигиал логической 1. Наличие прямого и ииверсиого выходов позволяет получить парафазиые выходиые сигналы, имеющие повышеииую помехозащищенность. При парафазиом входном сигнале иа ПУ подаются основной лог ический сигнал и его инвертированное значение, т. е. иа одном входе имеешься логическая 1, а на другом — — логический 0 (рис.
8.13, б). Такой преобразователь срабатывает па разность входных сигналов, которая мало меняется при помехах в зтииии связи. Парафазиый входной сигнал характерец для преобразователей сигналов уровня ЭСЛ в уровень ТТЛ, например микросхемы типа К!500ПУ! 25. К500ПУ125. При согласовании ЛЭ ТТЛ с элемеитами высокопороговой логики. например серии 511, используют микросхемы с от- тялтьиз о "угару 12а иптз ьа г,т "ь 3 з '-Зит Рис. ж!3. Преобразователь уровней ТГЛ а уровни ЭСЛ со стробированиеы пп и уровней эсл в уронни ттл с парафазнызт нколозз ьй); со~ласование Л'Э низко- и нысокопороговой логик (а) 55б крытым коллектором. К свободному выводу коллектора подключают резистор, который соединяют с источником питания повышенного уровня (+15 В). Ток запертого или открытого транзистора, установленного на выходе ЛЭ ТТЛ, создает на резисторе Я 1рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
