Применение ТТЛ и КМОП (944147), страница 35
Текст из файла (страница 35)
24б. Схема ретупировки яркости их в соответствии с рис. 247. Используемые в этом случае транзисторы р-и-р должны быль кремниевыми с допустимым напряжением коллектор — змнттер не менее 30 В, Так же, как и при использовании полупроводниковых индикаторов, возможна регулировка яркости. Реальная нагрузочная способность микросхемы значительно больше паспортной. При напряжении на выходах Н1.1 — Н1.5 1 В выходиой втскакнций ток составляет около 70, 150, 270 и 350 мА прп напряжении питания 3, 5, 10, 15 В соответственно. Выходной вытекающий ток по выходам а — я нри выходном напряжении на 1 В меньше напряжения питания имеет величину, примерно в 10 раз лбеньшуто.
Это позволяет подключать к выходам микросхемы при напряжении питания 10...15 В практически любые светодиодные индикаторы с общим катодом, подобрав соответствующим образом токоограничительные резисторы. При использовании полупроводниковых индикаторов с большим размером знаков 1например, АЛС335А) и напряжении питания 5 В выходных токов микросхемы может пе хватить для обеспечения нормальной яркости свечения. В этом случае выходы а — н следует умощнить семью эмиттерными повторителями на транзисторах п-р-п, например КТ315, выходы Н11 — Н1.5 — повторителями на транзисторах р-и-р средней мощности 1например, КТ502).
Большие выходные токи по выходам Н1.1 — Н1.5 позволятог использовать микросхему 504ИК2 в качестве распределителя с релейными МИКРОСКЕМЫ СЕРИЙ КМОП /92 я/ ю/ а а д а / к/в д о а / д яв а нт 5 ига мт нтг ны :М К радо д оров ка/. каг квдггд тад каор Рис. 247. Подкпюаение вакуумных пюминесцентных индикаторов Рис. 24о. Распредепнтело с репейными выходами выходами (рис. 248).
Обмотки реле в атом устройстве должны быть рассчитаны на напрягкение питания микросхемы и на рабочий ток, не превышающий указанный выше для ныходов Н1.1 — Н1.5. Полярность тока выходов Н1.1 — Н1.5 удобна для непосредственного управления симисторами серии КУ208. На рис.
249 приведена схема простейшего варианта «бегущих огней» с использованием микросхемы 564ИК2, Неиспользуемые входы микросхемы в схемах рис. 248 и 249 следует соединить с общим проводом или плюсом питания. >93 МИКРОСХЕМЫ КОМБИНАЦИОННОГО ТИПА м>ми квав ягнм тв Рис. 249. Простейщий вариант «бегущик огней» 2.4.2. Ключи и мультиплексоры Микросхемы К176КТ1, К561КТЗ, КР1561КТЗ ', » «> с (рис.
250) содержат по четыре аналоговых кл>оча, в Каждыи ключ имеет трп вывода — два информа- с! В»» ционных А и В и один управляющий С. Прп подаче лог. 0 на вход С информационные выводы ра- " » в " '> с замкнуты между собой и паспортный ток утечки между ними не превышает 2 мкА (реально значи- Рнс. 250.
Микросхеме тельно меныпе). При подаче лог. 1 на вход С со- К!ТБКП, Кбб!КТЗ противление ключа уменьшается до нескольких и КР>55!КТЗ сотен Ом. Это сопротивление нелинейно и зависит от напряжения между информационным выводом, на который подается входной сипил, и общим проводом. Максимальное сопротивление ключ имеет при указанном напряжении, близком к половине напряжения питания, минимальное — нри напряжении, близкол! к нулю илп напряжени>о питания. В табл.
9 приведены минимальное и максимальное сопротивление открытого ключа при изменении напряжения на его информационном входе при различных напряжениях питания. Как видно из таблицы, при напряжении питания 3...5 В ключ К176КТ1 может пропускать сигнал, лишь близюий к напряжению питания или нулю, то есть только цифровой сигнал, Аналоговый сигнал, меняк>пгийся в диапазоне от пуля до напряжения питания, клк>ч К176КТ1 может пропускать лишь при напряжении питания 9...15 В. Для ключей микросхемы К561КТЗ диапазон напряжений питания, при котором возможно пропускание аналогового сигнала — от 5 гп> 15 В, Для получения малых нелинейных искажений при коммутации аналоговых сигналов ы -94в МИКРОСХЕМЫ СЕРИЙ КМОП 194 Таблица 9 сопротивление нагрузки должно иметь величину порядка 100 кОм и более.
В любом случае амплитудные значения коммутируемого сигнала не должны быть выше напряжения источника питания и ниже нуля. Микросхемы К561КП! и КР1561КП1 содержат по два четырехвходовых мультиплексора. Микросхемы имеют два адресных входа 1 и 2, общие для обоих мультиплексоров, общий вход стробирования Я, информационные входы ХΠ— ХЗ первого мультиплексора и его выход, входы г'0 — уЗ второго мультиплексора и его выход. Два варианта изображения микросхемы КП1 приведены на рис, 251.
При подаче на адресные входы 1 н 2 двоичного кода адреса н на вход Б лог. 0 выходы мультиплексоров соединяются со входами, помора которых соответствуют десятичному эквиваленту кода адреса. Если на вхоле Б лог. 1, выходы мультиплексоров отклточаются от входов и переходят в высокоимпедщюпое состояние. Соединение входов с выходом мультРиттлексора происходит аналогично соединению в микросхемах К176КТ1, К561КТЗ и КР1561КТЗ при помощи двунаправленных клточей на комплементарных МОП-транзисторах. Передаваемый через мультиплексор сигнал может быть как аналоговым, 1!! Рис 251. Структура микраскемы К561КП1 (а1 и ее абазиаиеиие 1б1 195 МИКРООКЕМЫ КОМБИНЛЦИОННОГО ТИГТД так и цифровым, он может передаваться как со входов на выход (микросхема работает в режиме мультиплексора), так и с выхода распределяться на входы (режим демультиплексора).
Особенность микросхемы КП1 по сравнению с ранее рассмотренными ключами К'1" 1 и КТЗ вЂ” возможность коммутации аналоговых и цифровых сигналов с амплитудой от пика до пика, превышающей амплитуду входных управляющих сигналов, подаваемых на входы 1, 2, 5. Микросхема имеет три вывода для подачи напряжения питания— вывод 16 Пввн вывод 7 — П „вывод 8 — общий провод. Напряжение ()ввн должно быть положительным и находиться в пределах от 3 до 15 В, напряжение () ., — равно нулю или отрицательное, сумма абсолютных величин ив ав и Вм „не должна превышать 15 В. Входные управляющие сигналы должны иметь уровни ()ввн (лог.
1) и 0 В (лог. О), коммутируемые сигналы могут находиться в диапазоне от 13 „, до 13 к В табл. 10 приведенеа некоторые возможные сочетания напряжений источников питания, управляющих сигналов, а также диапазон возможного изменения сопротивления открытого ключа мультиплексора. Максимальное сопротивление открытый ключ имеет при коммутируемом напряжении в середине допустимого диапазона напряжений, минимальное — на краях диапазона. Для увеличения числа каналов мультиплексоров-демультиплексоров моясно применить объединение выходов различных микросхем между собой. На рис.
252 приведена схема соединения двух микросхем для получения двух восъмиканальных мультиплексоров— Рис. 252, Два мупвшппексора ва 8 вводов МИКРОСХЕМЫ СЕРИИ КМОП 196 демультиплексоров. Код, подаваемый на входы 1, 2, 4, определяет, какой из входов ХΠ— Х7, х'Π— 'х"7 будет соединен с выходами Х и У. Для получения большего числа каналов входами стробировапия микросхем КП1 следует управлять от дешифратора КР1561ИД7, через ипверторы от дешпфраторов КР1561ИД6, К561ИД1 (рис. 253) или от счетчиков К561ИЕ8 илп К561ИЕ9. Если необходим один мультиплексор-демультиплексор на большее число входов, возможно последовательное соединение микросхем.
На рис. 254 приведена схема последовательного включения микросхем для организации устройства на 8 каналов, на рис. 255— на 16 каналов. Вторук> ступень мулыиплексирования можно выполнить на микросхемах К176КТ1, К561КТЗ или КР1561КТЗ, Для примера па рис. 256 приведена схема мультиплексора-демультиплексора на 8 каналов. Если необходилю мультиплексирование лишь цифровых сигналов. вторая ступень мультиплексора может быть выполнена на микросхеме К561ЛС2, при этом вход стробирования 5 должен быть соединен с общим проводом (рис.
257). Одну микросхему К561КП1 или КР1561КП1 можно использовать как четыре ключа, управляемых двухраэрядным кодом (рис. 258). Б зависимости от кода, поданного на входы 1 и 2, могут быть соединены выводы ХО и УО, Х1 и х'1 и т.д. Микросхемы К561КП2 и КР1561КП2 — восьмиканальные мультиплексоры-дсмультиплексоры (рис, 259), их характеристики, назначение выводов, способы включения такие же, как микросхем К561КП1 и КР1561КП1. таблица 1О 19Г МИКРОСХЕМЫ КОМБИНАЦИОННОГО ГИПЛ Микросхемы КП1 и КП2 могут быть использованы в устройствах динамической индикации, для опроса различных датчиков цифровых и аналоговых сигналов, в качестве дешифраторов, для распределения сигналов, принятых по одному проводу, по различным потребителям.
Интересным применением мультиплексоров является генерация произвольной функции входного кода. Для примера на рис. 260 приведена схема генерации сигнала, равного лог. 1 для входных кодов, соответствующих десятичным числам 1, 3, 3, 7, 8, 10 и 12, и лог. 0 для входных кодов 2, 4, 6, 9 и 11, Такой генератор может использоваться в электронном календаре для определения числа дней в текущем месяце — лог.
1 соответствует 31 дню, лог. 0 — 30 дням (кроме февраля), Нетрудно видеть, что один мулыиплексор на К входов позволяет п<ютроить генератор произвольной функции от одного входного кода, принимающего К значений, а мультиплексор и инвертор — функцию на 2К значений входного кода. В данном примере (рис. 260) используется мультиплексор на 8 входов, входной код принимает 12 значений, остальные четыре значения не используются.
ввг вв~ ьд Рис 253. Два мультиплексора на ГБ вколов Рис. 254. Мупмиппексор на Б вколов 198 Рис. 255. Мулвтиппексор на 16 входов пвс пвс с 5 Рис. 257. Цифровой мультиплексор на 8 входов Рис. 256. Мултпиппексор но 8 входов ввс ввг дг Вэ Рис. 259. Микросхема К561КЛ2 х х 3» я с Рис 258. Микросхема К561КГ11 в качестве четырех ключвй МИКРОСХРМЕ1 СРРИЙ КМОП Рис. 260. Генератор электроннога календаря 199 МИКРОСКЕМЫ КОМБИНАЦИОННОГО ТИПА вв~ кямлг Отметим, что генерацию указанной функции для календаря можно осуществить значительно проще — прн помощи одного элемента «Исключающее ИЛИ» из микросхем К176ЛП2, К561ЛП2 или КР1561ЛП2 (рис. 261).
Рис. 2б К Простейший вариант генератора электронного календарл 2.4.3. Сумматоры и другие элементы Микросхемы К176ИМ1 и К561ИМ1 (рис, 262) — т „, н в я полные четырехразрядные сумматоры. На входы, вг кг вг А1 — А4 подается код одного из суммнруемых чи-,' вг г кз 5з сел (А1 — младший разряд), на входы В1 — В4 — ' вг и к»г код второго числа, на вход С вЂ” перенос от предыдущей микросхемы. На выходах 51 — 54 формиру- т,, гг ется код сулглгы чисел, на выходе Р— сигнал переноса в следующую микросхему.