Популярные цифровые микросхемы (944146), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Помехоустойчивость по входам — 1,2, по питанию — 1,5 В. Длительность выходных импульсов можно менять от 30 ис до 0,28 с, номиналы резисторов следует выбирать в пределах 2 — 40 кОм, а конденсаторов 10 пФ вЂ” 10 мкФ. Диаграммы выходных и запускающих по входам А, В импульсов приведены на рис. 1,137. Здесь для обычного исполнения средний уровень ()чр= 1,3 В, для варианта 1.8 уровень ))Ю! ()ьэ 1,5 В; условия иагрузкй; С„= 15 пФ, Кн=400 Ом. 823 Микросхемы К!55АГЗ и К555ЛГЗ (рис. 1.138, а, б) — два ждущих мультивибратора с возможностью перезапуска. Кангдый мультивибратор име- й гй ет выходы () и © вход сброса К (активный уровень — низкий) н два вхо- ду да запуска  — прямой с активным г778 высоким уровнем и Л вЂ” инверсный с активным низким уроввем.
На рнс. 1.138,в показано подключение время- задающих элементов й и С. к вм.,414 873 яу В В Витал !)9 ггу Ы Ю А=В А) В я<в 187 В Н В Н В Н В Н В Н Н Н Н В Н В Н ' В Н В Н В Н В Н Н Н В Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н В В Н Н Рис. 1335. Схема сравнения двух 24-разрядных слов водам каждого мультнвибратора, на рис.
1.138, г — подключение низковольтного злектролитического ноидеисатора большой емкости (()зюзю .«:1 В). Для микросхемы К155АГЗ длительность импульса (при С ) 1000 пФ) можно подсчитать по формуле: = 0,28)( С (1+ 0,У)К ) (1. 25) либо иыбрать номиналы !1 и С по графикам (рис. 1.138,д), Пля лгикросхемы К555АГЗ: таых 0'«15Кт Ст ° (1. 26) я,гс пг вз„ и.) хм г, мг 11-5 Р Г,г 3 з га газани,кам б) (зие. 1.138. Мультнвибратор АГ1 (а), его схема включения (б) н зависимость длительности выходного импульса от номиналов 1( и С (а) Выходные и управляющие сигвалы для одного мультивибратора из микросхемы АГЗ сведены в табл, 1.!15. Первые три ее строки показы. вают, как с помощью статических уровней, поданных на входы )(, А и В, можно установить напряжевве высокого уровня на выходе Я (на выходе Я вЂ” низкого).
В последние трн строки сведены комбинации уровней, а также нмпульсных перепадов (положительные на входах Й н В, отрицательный на входе А), дающие выходной импульс. Таблица 1.114. Тгправлепие и сигналы мультиаибратора К!ббАГ! Вход А1 Ау В Выход Выход Вход Аз А1 В В х Н х В х В Т а б л н ц а 1.115. Сигналы управления для мультивибратора из микросхемы АГЗ Вход Выход Выход Вход Сброс и Сброс и Если согласно этим условиям мультивибратор АГЗ запущен, выходной импульс можно продолжить, подав на вход А — напряжение низкого уровня (нли на вход  — высокого). С момента этой дополнительной операции — перезапуска до окончания импульса пройдет время т,„„ определяемое времязадзющнмн элементами йт, С .
Выходной илгпульс можно оборвать, подав на вход сброса К напряжение низкого и„ ср Рис. 1.137. Диаграммы запуска мультивибратора ЛГ1: а — отрнцатсльным нмпульсоы; б — положительным импульсом 18Э х В В В В Н Н Н Н Н В В В ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 1 ! ! Ваи'у «155лгг г) аг а1 ч«11гр11 аг аг а,г Маваг И55РГЗ Рис. 1.!38.
Мультинибрнтор АГЗ: л — обозначение; б — структурная схема и цоколеака; е— понключенне элементов й и С: а — понключенне ннзновольтного конденсатора; д Ниаграима аависнмости Лли тельности импульса от номиналоа р иС 1а 1 г ы 1п пгутаа гаа г,м 4 Рис. 1.! 39. Двухканальный мультивнбратор К53!ГГ!: а — расооложевве вывоковс б — ааввсвмость частоты автотеверацвв от емкоств ковдевсатора С; о — каракте- Ъ' рвствка управления часто- тоя стц.п! !2п,вз лбугГп Гтф и) Гз,!« !бч гб2 1 ! !02 Иэ !бз !02СГ, Пбт т Л у 4 (ууар,й б) ратора, у каждого из которых имеются входы управления частотой (УЧ) и диапазоном частоты (Д), Для фиксвровання частоты генерации (сели на вход Д подано напряжение высокого уровня, а на вход УЧ вЂ” низкого) к выводам 4,5 (нли 12, 13) требуется подключить единственный элемент; либо конденсатор С , либо пьезоэлектрический резонатор.
191 уровня, Максимальное время выходного импульса 40 вс поскольку параэнтная емкость вывода )! /С на землю около 50 пцэ. Если оба ждущих мультивибратора в микросхеме АГЗ включить по кольцевой схеме, то можно построить мультввибратор-автогенератор (см. рис. 2.83, б), Потребляемый микросхемой К155АГЗ ток составляет 66 мА, для К555АГЗ вЂ” 20 мА) стекающий коллекторный ток выходов может быть до 40 мА. Микросхема К531ГГ! (рнс. 1.139, а) — генератор, частота которого управляется напряжением.
Он содержит два мультивибратора-автогене. На выходах мультнвибраторов получаем меандр с частотой, которую можно рассчитать по уравнению 1 = (5 10-')/С (1.22) о либо выбрать по графику (рнс. 1.139, б), Для маломощного исполнения данной микросхемы выходная частота окажется в 5 рзз меньшей при той зке емкости конденсатора С . Для К53!ГГ1 диапазон выходной частоты составляет 1 Гц..60 МГц н более.
Потребляемый микросхемой ток питания составляет 110...150 мА, Выходной ток нагрузки ие должен превышать 20 мА. По входу разрешения Е! выходную последовательность можно запретить, если подать иа вход Е! напряжение высокого уровня, При на. пряжении низкого уровня на входе Е1 начнется генерация (в схеме Е8!24 она продолжается независнмо от сигнала Е!). Для повышения стабильности генерации микросхема имеет четыре вывода питания.
Два из ннх (16 н 9) принадлежит выходным буферным каскадам обоих мультпвибраторов, через другую пару выводов (!5 и 8) питанве передается на автогевераторпую часть схемы и па каскады управления частотой. Несмотря на такую развязку по питанию, одновременная работа двух мультивибраторов из одной микросхемы как генераторов, частота которых чвравляется напряжением (ГУН), пе рекомендуется. Йа рве.
1.139, в показаны графики управления частотой ГУН. При фиксированном напряжении диапазона Бд (например, () =3,5 В), регулируя напряжение ()гав на входе управления частотой УЧ в пределах ыг а/ Рис. 1.140. Две твповые схемы примеиенвя микросхемы К531ГГ! 192 1,5...4 В, можно изменить выходную частоту почти на +20 7а. При Ст =- =2 пФ, Отар —— 4 В и Од —— 1 В минимальное значение частоты автогенерацви равно 50, а максимальное 85 5(Гц.
На рис. 1.140 показаны две типовые схемы применения мвкросхемы К531ГГ1. В них мультивибратор (рис, 1.140, а) работает как задающий кварцевый (частота 1~), а мультиввбратор (рис. !.!40, 6) как ГУН. Петля ФАП (рнс. 1.140, а) нснользует простой фазовый компаратор ФК, например исключающее ИЛИ (см, рнс. 1.34).
В схеме имеется два делателя частоты; ва коэффициент д4 и на 5(. Поскольку после захвата на схему ФК должны приходить равные частоты (опорная 1~/М н выходная 1д/Н), нетрудно вычислить, что при 1,/5(=(д/5( частота !а = (Н/А() !г. Если быстродействия ФК недостаточно, коэффициенты деления обоих делателей можно попытаться увеличить в К раз, выходная частота от этого ие изменится. На рнс. 1.140, б иоказава схема петли ГУН, где в качестве ФК использован компаратор (сравниватель) К53!СП1 параллельных цифровых слов (а ие последовательных потоков). Такое решение более надежно для высоких частот. Для исключения паразвтной автогенерации параллельно низкочастотному квардевому резонатору полезно подключать конденсатор емкостью 5...15 0Ф. 2. ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ КМОП Из многочисленных серий цифровых микросхем на полевых транзвсторах наибольшее распространение получили серви микросхем КМОП.
Сокращение КМОП вЂ” это вачальиыс буквы четырех слов из полного определения: комплементариые полевые транзисторы со структурой металл — окнсел — полупроводник. Слово комплементарный переводится как взаимно дополняющий. Так называют пару транзвсторов, сходных по абсолютным значениям параметров, во с полупроводввковыми структурами, взаимно отображенными как бы в виде негатива н позитива. В биполярной схемотехнике — это транзисторы п-р.п и р-п-р, в.полевой р-каиальныс и п-канальные, Здесь р — первая буква слова роз!1)че, и— пена!!вс. Интересно, что на.первых этапах развития биполярных цифровых микросхем предсказывали широкое распространение комплементарных биполярных логических элементов ва р-л-р и и-р-п транзисторах.
К примеру, если в ТТЛ удалось бы заменить выходной каскад на двухтактный комплементарный, принцвниально повысилась бы экономичность элемента. Однако биполярная комплементарная транзисторная логика не првжилась нз-за трудности изготовления на кристалле большого количества компактных по площади и высококачественных по параметрам интегральных р-п-р транзисторов.
Напомнцм, что в аналоговой схемотехнике, где р-п-р транзисторы просто необходимы как для упрощения схемотехники, так и для улучшения свойств усвлителей, проблема создания хороших р-п-р транзисторов для технологов все еще существует. Поэтому реально биполярные 13 — 788 193 микросхемы ТТЛ имеют иа выходе так называемый квазикомплементарный каскад. На кристалле делают только и-р-и транзисторьг. Эта ком. промнссная схема элемента ТТЛ оказалась оптимальной и перспективной на многие десятилетия.