Применение ТТЛ и КМОП (944147), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Если необходимо максимальное быс- тродсйствнс устройства определения равенства двух чисел, следует подать на микросхемы К555СП1 коды сравниваемых чисел так, как показаш> на рис. 141, сеигналы на управляющие входы — как показано на рис. 142, выходы объединить с помощью многовходового элемента И илн И-НЕ. и к> Микросхема КР1533ЛИЗ вЂ” три мажо- ритарных клапана (рис. 143), имеющих Рис. Ый Скема сровиеиив колов дополнительный вход управления ЕС. При лог. О на входе ЕС выходной сигнал ма>кореи- и,'Я тарного клапана соответствует входным сигналам на большинстве входов А, В, С, то есть если лог.
1 на двух илн на трех входах, на выходе лог. 1, если лог. 1 только на одном входе или на всех входах ма- о, жоритарного клапана лог. О, на выходе — лог. О. а.в ' >в и При подаче на дополнительный вход ЕС лог. 1 ЕС на выход клапана проходит сигнал с входа С независимо от сигналов на других входах, Рис. 1еЗ. Микросхема Основное применение мажоритарных клана- КР>53ЗЛПЗ нов — использование в системах мажоритарного резервирования. Идея мажоритарного резервирования — построение устройства, от которого требуется высокая надежность, в виде трех идентичных устройств, выходные сигналы которых объединяются с помощью мажоритарных клапанов.
В этом случае выход из строя одного из устройств нс приведет к появлению неправильных выходных сигналов мажоритарных клапанов, так как их выходнняе сигналы будут определяться сигналами двух испраюеых устройств. Если каждое из устройств разбить на несколько блоков, между которыми встроить мажоритарныс клапаны, можно сщс более повысить надежность ус> ройства в целом. На рис. 144 в качестве примера приведена схема сложного устройства, нс выходя>цего из строя при выходе из строя лк>бого из его блоков, нли даже двух, например РР1 и РР7. Если мажоритарные клапаны устаиоенлть и на выходы РР9 — РР11, любой из этих блоков также может выйти из строя, что не приведет к выходу из строя устройства в целом, МИКРОСХЕМЫ СЕРИЙ ТТЛ !54 ппв ПП5 ппгп ппп Рис.
144. Махгориторно реэервировонное устройство Наличие входа «Управление> позволяет проверить исправность всех блоков и спрогнозировать надежность устройства. Если на этот вход подать лог. 1, мажоритарное резервирование действовать не будет, устройство разделится на три независимых канала: Ш)1-?утэ5-?ЮО, Ш)2-?)?)6-?Ю10, ?)03-?) Р7-?)П11, и при контроле выходных сигналов любая неисправность будет обнаружена. В радиолюбительской практике микросхема КР1533ЛПЗ может найти применение в качестве двухвходовых элементов И при подсоединении третьего входа к обшему проводу, в качестве двухвходового элемента ИЛИ при подсоединении третьего входа к плюсу питания.
Интересный вариант использования мажоритарного клапана в качестве К5-триггера приведен на рис. 145 (а). Нормально на входе 5 должен быть лог. О, на входе К вЂ” лог 1. В этом случае триггер может находиться в одном из двух устойчивых состояний. При подаче на вход 5 лог. 1, по крайней мере, на двух входах мажоритарного клапана будет лог, 1, на выходе появится лог. 1, она сохраняется при восстановлении на входе 5 лог. 0 (рис. 145, б).
Аналогично произойдет переключение триггера в состояние 0 при подаче лог. 0 на вход К. Прн строго одновременной подаче лог. 1 на вход 5 и лог. О на вход К триггер должен сохранить исходное состояние, но лучше такого варианта подачи сигналов не допускать. Л.э ЦО пг 5ХОЭ и Д Рис. 145. Триггер на микросхеме КР1533ЛПЗ ?о) и диаграмма его работы ?б) ЖДУЩИЕ МУЛЬТИВИБРА ТОРЫ И ГЕНЕРАТОРЫ 1.5.
Ждущие мультивибраторы и генераторы 1!5 Как уже отмечалось выше, ждущие мультивибраторы и генераторы нельзя отнести ни к последовательностным, ни к комбинационным микросхемам, поэтому рассмотрим их отдельно. Микросхема К155АГ1 (рис. 146) — одиночный ждущий мультнвибратор, имеет три входа запуска, три вывода С, КС и И для подключения времязадаютцих цепей, прямой и инверсный выходы, ,- ~в вг В и э эв эв !~Р +5 В т е! г— кг кт~ ктэютв ! Рис. 148.
Подключение времвзадаюетих элементов к микросхеме К155АП Условие запуска мультттвтибратора — изменение Рис. 146.ТАикросхема входных сигналов, в резулыате которого появля- К155АП ется следуюцтее сочетание — хотя бы на одном из входов 3 !ил!и 4 — лог. О, на входе 5 — лог. 1. Исходное состояние для запуска — любое, це соответствующее указанному требованию. Несколько основных вариан- 4~Г '-ФТ' " ТН" тов подачи входных сигналов, .с4Ц с гт) 1! ' 1т4, П обеспечивающтих запуск, показано на рис. 147. Для обеспечения запуска фронтом положительно- Рис. 147.
Варианте валуева микросхеме го импульса его следует подать К155АП на вывод 5, прти этом хотя бы на одном из входов 3 или 4 должен быть лог. 0 (рис. 147, а). Для запуска спадом положительного импульса можно использовать включение по схемам рнс. 147 (б или в). При запуске на прямом выходе генерируется импульс положительной полярности, на !инверсном — отрицательной. Длительность импульса при основном варианте подключения времязадающей цепи, приведенном на рис. 148 (а), составляет пртиблгтзительно Т = 0,7К1С1. Размерностти в этом формуле — килоомы, нанофарады, микросекунды или килоомы, мтитгрофарадьт, миллисекунды.
Сопротивление резистора К1 может находиться в пределах 1,5..АЗ кОм. Ем!гость конденсатора С1 может быть любой, конденсатор МИКРОСХЕМЫ СЕРИИ >ТЛ ыз холного импульса ждуший мультивибратор йечувствителсн к измснени>о входных сигналов. Повторно мультивибратор может быть запущен спустя время т > С1 послс окончания генерируемого им- с '-' >с пульса (размерности в этой формуле тс жс, что и в предыдушей). Если интервал после окончания импульса меньше, сокращается длительность гснерирусмого импульса и даже возможен срыв запускз. Микросхема К155АГЗ (рис. !49) — сдвоснный ЛЕЗ и ЛЕЗ ждущий мулы ивибратор. Каждый нз мультивиб>раторов микросхемы имеет два входа для запуска — А, В, вход сброса В, вьшоды С и КС для подключсния врсмязадакнцих элементов, прямой и инверсный выходы.
Условие запуска мультивибратора — изменение входи>ях сигналов, в результате которого появлястся слсдующес сочстанис — лог. 0 ца входе А, лоп 1 на входах В и В. Исходное сосгоянне для запуска — любое, не соответствуюпгес указанному трсбованию. лаже может отсутствовать. В этом случае длительность генерируемого импульса составляет 30...100 пс в зависимости от сопротивления врсмязадающего резистора, Прн применении оксидных конденсаторов их полярность должна соответствовать приведенной на рвс. 148.
Сопротивление резистора может быть и более 43 кОм, однако стабильность длительности импульса прн этом ухудшается. Микрогхсма содержит внутренний врсмязадаюший резистор сопротивлением около 2 кОм, включенный между выводами ВС и В1, что может обеспсчить работу ждущего мультивибратора без внешнего рсзистора нрн включении по схеме рис.
148 (б). Внутренний резистор может использоваться как ограничительный при использовании в качество врсмязадакпцего переменного рсзистора (рис. 148, в), Если необходимо обеспечить большую длительность выходного импульса при малой емкости конденсатора. врсмязадаю>цусо цепь слсдует дополнить транзистором (рис. 148, г). В этом случае длительность генсрнрусмого импульса определяется по приведенной вьппе формуле, однако сопротивление времязадающего резистора В1 может быть выбрано в 1>цз раз больше, чем указанные выше 43 кОм.
При использовании транзисторов серии КТ3102 сопротивлснис врсмязадающего резистора можст доходить до 20 МОм. Сопротивление ограничительного рсзнстора К2 можст находиться в прсдслах 1,5...20 кОм. Длительность генерируемого ждущим мульти- вибратором импульса не зависит от длитсльности кк>5цмзс>. .>апускающего импульса. Во время генсрацци вы- ЖДУШИЕ МУЛЬТИВИБРАТОРЫ И ГЕНЕРАТОРЫ Несколько основных вариантов подачи входных сигналов, обеспечивающих запуск, показано на рис. 150. Для обеспечения запуска фронтом =К в! а! емкость конденсатора С1 — любая. Длительность генерируемого импульса приближенно может быль определена по формуле Т = 0,32 (В1 ь 0,7) С1.
Размерности в этой формуле те же, что и в формуле для микросхемы К155АГ1. При установке оксидного конденсатора во времязадающую цепь рекомендуется ° эв эв э в Лл в Рис. 151 Вливние ловторного залуска микросхемы АГЗ на длителвноств выходного имлулвса эв з и с с тс— л! кгэгвгв Рис 152 ГГодключение времхзадаюи!их элементов к микросхемам АГЗ и АГй положительного импульса его необходимо подать на вход В (рис. 150, а) Рис.