Популярные цифровые микросхемы (944146), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Устройство базового элемента ЙЛИ (рис. 2,10,а, это один канал микросхемы К176ЛЕ5), как бы обратное по сравнению с элементом Й: здесь параллельно соединены п-канальные и последовательно р.канальные транзисторы. На рис, 2.10, б дана эквивалентная схема, где транзисторы заменены ключами, Только совпадение низких входных уровней на входах А и В даст высокий уровень иа выходе тч, так как в этот момент замыкаются оба верхних р-канальных транзистора ЧТ! и УТ2. Присутствие хотя бы одного высоко~о уровня В иа входах А, В означает замыкание одного из параллельных п-канальных транзисторов УТЗ, УТ4.
Состояние выхода Я в зависимости от уровней, последовательно поступающих от переключателей 51 и $2, показаны на рис. 2.10, н. Этот столбик данных соответствует функции йЛИ (см. рис. 1.19,а). На рис, 2.10,и показана осциллограмма отклика на выходе йЛИ, Здесь длительность (инвертированного!) сигнала на выходе 1;) соответствует времени обоих входных сигналов.
Сводка микросхем ЙЛИ приведена в табл. 2.2, а нх функциональные схемы показаны на рис. 2.11, Функцию ИЛИ выполняют также микросхемы К176ЛП4 и К176ЛП11 (см, рис. 2.19, б, и,), Как в. виде отдельных микросхем, так и в качестве частей схем регистров и счетчиков применяется комбинированная структура И7ИЛИ (см. табл, 2.2), Рис. 2.10. Двухвходовый элемент йЛИ: а — схема; б — эквивалентная схема упрэвлення; в — таблица электрических состояния; л — диаграмма входных н выхолвых импульсов 207 Т а блица 2 2.
Микросхемы КМ ОП ЙЛИ (Л Б) н ннверторы КМО П 1Лн! Номер михроехемы Обозначение Серия з а 1О К!76 К661 Коб! + + лн СГ)4000А СО4000В ХББ!ЛЕБ ЕЛБЛЛ Б Е Вход Выход А в К55!ЛЕ!Б ЕББ!ЛЕ5 Ери.п Л Б ЛеББоЛ С Л а) Б) Рис. 2.1!. Микросхемы йЛИ1 а — ЛЕ5; б — ЛЕб; в — ЛЕ10 208 Таблица 23, Состокиин бифазной пары И!ИЛИ нз микросхемы СО4067А 1 С С 0 1 С С 0 49 О! 02 26 602 49 01 02 26 Микросхема К564ЛС2, содержащая четыре канала И/ИЛИ, показана на рис. 2.12, а. Один ее канал изображен на рис. 2.12, б. На выходы 111 — 1!4 можно с помощью входов разрешения Е!л и Е!в пропускать либо слово А1 — А4, либо В! — В4 согласно логическому уравнению 11„= !А„Е!л+ В„Е!в 1. (2.г1 Входы управления Е!л в Е!н можно использовать для реализации функции А-1-В.
Аналог К564ЛС2 — микросхема С1!4019 А. Микросхему К564ЛС2 удобно применять в регистрах со сдвигом Е7д 57у 5гн и и! луб!Абг гГ б) 7Гн и 5гк и 54 А/ Рнс. 2.12. Микросхема К56! ЛС2: а — структура; б — схема ааного квнала; в — Нокохевка 14 — 788 209 вправо и влево, для переключения прямого и комплементарного выходных кодов, для переключения преобразований И, ИЛИ, исключающее ИЛИ.
Скорость переключения каналов 50 .100 нс. Микросхема С04037 (рис. 2.13) содержит три бифаэные пары, каждая иэ которых коммутируст входной сигнал С по двум выходам (1 н Е. Три капала этой минросхемы, содержащие структуры И/ИЛИ с выходными инверторами, управляются общими сигналамн Е!л и Е!н, В соответствии с табл. 2.3 на выходах (7 и Е можно получить прямые С или инвертированные С выходные данные.
Е1 'Е1 и„к (Г„„ 'Гя и к Ю Еул на 4 1 Е! Е р2 Е2 17о Еч а) Рис. 2.!3. Микросхема СВ4037 (а) и его цоколевка (б) Микросхема имеет два вывода питания коллекторного ()з „к и стокового Паз . Это необходимо, если данные приходят от устройства, ГДЕ ()изб — — 3 В. Микросхема удобна для кодирования или декодировання сигналов с расщепленной фазой в бифазных системах связи, цифровой магнитной записи на ленту, диски, барабаны, а также в устройствах магнитной памяти с пленками и сердечниками. Время задержки распространения от входа С до выхода (1 ие превышает 250 нс. Чтобы построить логический элемент с тремя состояниями, последовательно с выходом инвертора, показанного иа рис.
2,3,а, надо добавить последовательный двухполярный поленой ключ коммутации КК. На рнс, 2.!4,а за инвертором ТЭВ 1 следует пара разиополярных полевых транзисторов НТ1 и НТ2. Показаны упранлюощие затворами потенцвалы с противоположными фазами Ф! и Ф2: р-канал НТ2 замкнется при низком уровне импульса Ф2, п-канал — прн высоком уровне Ф1, За период 1~ ключ коммутации КК разомкнут, поскольку на затворы ЧТ! и НТ2 поданы закрывающие уровни. На время 1э КК замыкается, так как сразу оба транзистора ЧТ1 и ЧТ2 получат открывающие сигналы Ф!=В и Ф2=Н.
Эквиваленты схемы (рис. 2.14, а) показаны на рис. 2,14, б, в. Здесь в дополнение н предыдущей схеме имеется инвертор )7(11, формирующий две фазы сигнала управления Ф! и Ф2=Ф1. Канал данных разомкнет- 2!О ся в случае, показанном иа рис, 2.14, б, когда от переключателя 31 подается вапряжение низкого уровня. Выходная цель схеыы станет высокоомной, с очень большим сопротивлением 2. Сигналы от входа в выходной провод пройти не могут.
Выходы после ключа коммутации КК можно непосредственно присоединять к общей шине данных. На схеме (рис. 2.Ы,в) показана фазировка управляющих сигналов, при которой КК замкнут и выход данным разрешается. Используя ннверторы с третьим состоянием 2, когда нх выходы требуется соединить, важно„как и для микросхем ТТЛ, соблюдать прааи- — — лл блаз 1 а азаралй баарау ~н.н Бг сч1 11 ай — — ля ! 1 л бы рая зрлаР 1 даадешаа Рис.
2.14, Элемент с третьим 2-состоянием: а — ключ коммутации; б — рззмыквнне выхода (Н-соетоннне); в — резреюенне выходу ло: сигналы разрешения должны быть сформированы так, чтобы для соседних каналов они не перекрывались (по-другому, должен быть защитный интервал — пауза). Ключ коммутации позволяет существенно упростить схемы одно- н двухступенчатых триггеров. Примеры этих схем можно видеть на рис. 2.46,б, на рис.
2.54,б и на рис. 2.33,а. Вид диаграммы выходных сит. палов показан на рйс. 2.26. 2.3. МИКРОСХЕМЫ С ИНВЕРТОРАМИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ Для полного использования свойств сложных микросхем, а также для построения мнозкества «иетиповых» схемотехнических узлов, разработчики активно используют микросхемы, в которых содержится несколько ннверторов. Обычно онн имеют повышенную иагрузочиую способность.
211 Мннросхема К561ЛН1 содержат шесть стробнруемых инверторов (рпс. 2.15). Каждый инвертор (точнее, двухеходовый элемент ЙЛИ) выест вход Ре н выход 1;1и. Кроме того, на вторые входы всех шести ииверторов от общего вывода 12 (разрешенне по входу Е1) подается разрешающий сигнал с активным низким уровнем. Если здесь входной уровень высокий, входы Р, запрещаются, а все выходы Я„имеют низкий выходной сигнал (см. таблг2А).
Второй общий вход управления ЕΠ— разрешение по выходу при высоком входном уровне переводит все выводы в состояние Е [т. е. разомкнуто; выходвое сопротивление более 10 МОм), Третье состояние Е1 2т( 'оп а) ббб1ЛНЕ суз и г ~ б б~.б н ~„гб 7у~р ы ф Рис. 2.15. Микросхемы К561ЛН1 н К561ЛН21 а-схеме шести стробируеммх ииверторов Ков1ЛН!; б — цоиовевкв ЛНН в — ше.
стерке виверторов КВЕ1ЛН2; г — цокогшвха ЛН2 2!2 Таблица 2.4. Состояния входов и выходов инверторов в микросхеме К561ЛН! упрощает работу выходов ниверторов на шину дааных. Нагрузочная способность каждого ин. вертора — два ТТЛ-входа (! „„= е =-3,2 мА). Данная микросхема пригодна для перехода к устройствам ТТЛ. Микросхема К561ЛН! работает как от напряжения стокового питания Еяпс 15 В, так и от коллекторного Си пк =5 В. При ()и ос=!5 В наибольшее время задержки распространения составляет 65 нс, время перехода от Х-состояния к высокому выходному уровню 40 нс.
При ()ипс = Рвваешевие выход 0п Вход !эп по выхо- ду но по входу щ В Н Н 2 Н Н Н В Н Н В х Н В х х огни .Р 77 З 4' С И14!74 И Рнс. 2.16. Схема (а) и цоколевка (б) микросхемы СО!04!А 2!3 =5 В все персходныс процессы затягиваеотся в 3 раза. Микросхема К561ЛН2 (рис, 2,15,в,г) содержит шесть буферных инверторов. Для микросхемы необходимо лишь одно напряжение питания (на вывод 14), поэтому она удобна как транслятор логических уровней, Если на вывод 14 подано коллекторное напряжение Пи. = =5 В, то можно передавать уронив от КИОП к ТТЛ, прячем нагрузоч.
ная способность пнвертора — два ТТЛ-входа (т.е. 1выхъ3,2 мА прн о выходном напряжении низкого уровня не менее 0,4 В). Микросхема К561ЛН2 может непосредственно заменять преобразователи уровней старых разработок К!76ПУ2 и К!76ПУ3. При (),,— — 5 В время задержки распространения — ве более 60 нс (прн ()в,,=10 В не более 55 нс). Микросхема СВ4041А (рис. 2.16) содержит четыре буферных устройства. У каждого из них один вход и два выхода: прямой и 57) 7(775Лд! Р ~~ (),7У Е~ 73 Ф У=ЗЛ55)7 5=ЗД~~~ 7(7 ( ) )л ) 1~ 7)7 д) 77н и а) (7и п ()ыхд(77 4777! 79 7 !7 ,уоИ 4 ярд(уг~ Рис. 2.17. Микросхема К!76ЛП! и ее применения! а — принципиальная схема, цоколевка; б — включение трех инаертороа (соединить выводы 14, 2 в 11; 8 и 13; 1 и 5; 7, 4 и 9); е - трехвхадовая схема ЙЛИ (соединить; 13 в 2; 1 и !11 12,5 и 3; 7, 4 в 9); г — то же Й (соединить! 1, 12 и !3; 2, 4 н 11; 4 и 8; 5 и 9); д — буФериый иивертор с балывим стека!ощим таком (со'единить: б, 3 и 10; 8, б и 12; 1! и !4! 7, 4 в 9); е — то же с большим вытекающим током (соеднйиты 8, 3 и !О; 13, 1 н !2; 14.
2 и !И 7 н 9): ае — то же с большим током в обоих направлениях (соединить: б, 3 и 10; 14, 12 и 11; 7, 4 и 9; 13, 8, 1, 5 н 12); а — пара двунаправленных ключей коммутации (соединить 1, 5 и 12; 2 и 9; 11 и 4; 8, 3 н 1О; О н 3) 214 инверсный.
Выходные ииверторы спроектированы с малым внутренним сопротивлением каналов н имеют поэтому повышенную нагрузочную способность по току (вытекающему и стекающему). Микросхему можно использовать как преобразователь уровней КМОП-ТТЛ, а также как набор ключей для обслуживания резистивиых матрац в цифроаналоговых преобразователях. Несколько микросхем, содержащих элементы с комбинированными функциями, обозначаются шифром «Прочие» (в табл. 2.5 перечислены такие микросхемы). П~П7(7 '" 77 " бюггЕЮЕ К775ЛП2 77 8 бб77 ЕЮГ Рис.
2.18. Микросхемы, содержащие четыре элемента исключающее ИЛИг а — схема одного еаеменга исключающее ИЛИг б — цококеака Кг7блпзг в — цо кодеина микросхемы СР4070 исключающее ИЧИ Микросхема К176ЛП! (рис. 2.17,а) — многоцелевая. Она содержит набор КМОП.транзисторов: три р- и трн п-канальных. С помощью нескольких корпусов К176ЛП! можно реализовать как цифровые, так н аналоговые узлы: формирователи-обострители, инверторы, пороговые детекторы, усилителв. Вреыя переключения иивертора в К!76ЛП! ие превышает 50 нс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
