1г mir

г.чв г,оъ о,* в од в о

Таблица 6.5. Значения коэффициентов разветвления

-(/

Неопределенность Ili Л еж max

Рис. 6-7. Уровни срабатывания и помехоустойчивость микросхем КМДП-логики (о) и ТТЛ (б)

Таблица 6.4. Параметры ТТЛ и КМДП-логики

Параметр

Семейства микросхем

Максимальное напряжение питания, В

Минимальное напряжение питания, В

Статическая потребляемая мощность, МВт Динамическая потребляемая мощность иа один вентиль при 100 кГц, МВт Задержка прохождения сигнала, нс

Максимальная частота работы, МГц

Пронзвепенис скорости на мощность, 1 мВт иа 100 кГц Минимальный выходной ток (при МЪ), мА

Коэффициент разветвления по выходу

Максимальный вхошой ток (при £/вх = 0 В). мА

Запас помехоустойчивости ТТЛ серии 7400 равен 400 мВ, а для серий КМДП-приборов он составляет ЦЗиа (рис. 6.7). В табл. 6.4 сравниваются наиболее важные параметры семейств ТТЛ и КМДП-логики.

Шина данных микропроцессора, совместимая с цифровыми интегральными микросхемами, характеризуется тремя выходными состоя-

Коэффициент разветвления

ниями. Третье состояние Разомкнуто иотользуется дпя того, чтобы избежать ложных срабатываний, если одновременно несколько логических вентилей воздействует на шину данных. Такие приборы имеют вход, обозначаемый EN (ENABLE) или CS (CHIP SELECT), который позволяет воздействовать на шину данных. Он может быть активным либо при изменении сигнала от О к 1, либо от 1 к 0. На символе прибора маленький кружок часто используется дпя обозначения активного на О входа EN или CS.

Коэффициент объединения по входу А(,д определяет максимальное число входов цифровых микросхем.

Коэффициент разветвления по выходу (нагрузочная способность) ЛГраз характеризует число входов аналогичных элементов, которые могут быть без нарушения своей работоспособности подключены к выходу предьщущего логического элемента. Коэффициент разветвления предыдущего логического элемента должен быть больше или равен коэффициенту объединения последующего логического элемента. Коэффициенты разветвления различных приборов приведены в табл. 6.5.

Небольшие замечания и советы

Большинство ТТЛ и КМДП-логических систем имеют единственную шину апектропитания 5 В. Стабильность этого напряжения для приборов ТТЛ составляет ± 5% (от 4.75 до 5,25 В).

При питании микросхем (особенно КМДП) пониженным напряжением значительно возрастает время задержки распространения сигнала.

Абсолютный максимум питающего напряжения приборов ТТЛ равняется 7 В. При превьппении его прибор очень быстро разрушается.

Логические КМДП-приборы допускают больший диапазон изменения питающего напряжения, чем приборы ТТЛ. Обычно этот диапазон лежит в пределах от 3 до 15 В. Учитывая, что КМДП-приборы потребляют су-

щественио меньшую мощность, чем ТТЛ-приборы, их предпочтительнее использовать в портативной аппаратуре, питающейся от батарей.

Приборы ТТЛ потребляют значительно больший ток от источника электропитания, чем их КМДП-аналоги. Например, простейший ТТЛ-вентиль потребляет 8 мА, что примерно в 1000 раз больше потребления аналогичного КМДП-вентиля, работающего с частотой 10 кГц.

Статическая мощность потребления КМДП-микросхем пренебрежимо мала. Однако с ростом частоты переключений прибора и на частотах порядка нескольких мегагерц она может сравняться или даже превысить потребление аналогичного ТТЛчтрибора.

При питании от источника напряжения 5 В КМДП-приборы обладают большей помехоустойчивостью, чем их ТТЛ-аналоги. Поэтому им следует отдавать предпочтение при проектировании устройств, работающих на не слишком больших частотах в условиях высокого уровня помех, например при управлении электромоторами.

Все современные КМДП-приборы защищены по входу диодами от накоачения статического электричества. Но не следует слишком полагаться на зту защиту. Нельзя пренебрегать мерами безопасности типа закорачивания выводов не поставленного в схему прибора или заземления паяльника при работе с ними.

Не имеющие буфера КМДПчтриборы характеризуются меньшим временем распространения сигнала, но и меньшей помехоустойчивостью по сравнению с приборами с буфером.

Неиспользуемые входы ТТЛ-схем следует присоединять к шине питания через резистор сопротивлением 1-2,2 кОм. Заметим, что можно ставить один резистор для 25 объединетшых выводов микросхемы. Свободные входы КМДП-приборов присоединяются либо к шине питания, либо к нулевой шине в зависимости от вьшолняемых логических функций.

При монтаже всех типов микросхем следует предусматривать емкостные фильтры напряжения питания. Емкости до 100 нФ устанавливаются на соответствующие выводы микросхемы (или группы микросхем) . Емкости до 100 мкФ устанавливаются на входе шины питания большой группы микросхем. Как правило, конденсатор емкостью 10 или 100 нФ устанавливается около каждых двух или четырех корпусов микросхем. Емкость от 4,7 до 47 мкФ предназначается для группы из восьми или десяти корпусов микросхемы. При установке буферных усилителей требуется дополнительная развязка по питанию.

Основные параметры цифровых интегральных микросхем приведены в табл. 6.6-6.20.

Таблица 6.6. Семейство ТТЛ 7400

прибора

Отечественный аналог

Выполняемая функция

Число

выводов

корпуса

Расположение выводов (см. рис. 6.8)

7400

7401

7403

7404

7405

7406

7407

7408

7409

7410

7411

7412

7413

7414

7415

7416

7417

7418

7421

7422

7423

7425

7426

7427

7428

7430

7432

7433

7437

7438

7440

7470

7472

7473

7474

7475

7476

7478

7486

7490

7491

7492

7493

7494

К155ЛАЗ

К155ЛА8

К155ЛА9

К155ЛН1

К155ЛН2

К155ЛНЗ

К155ЛН4

К155ЛИ1

К155ЛИ2

К155ЛА4

К155ЛИЗ

К155ЛА10

К155ТЛ1

К155ТЛ2

К155ЛИ4

К155ЛН5

К155ЛП4

К155ЛИ6

К155ЛА7

К155ЛЕ2

К155ЛЕЗ

К155ЛА11

К155ЛЕ4

К155ЛЕ5

К155ЛА2

К155ЛЛ1

К155ЛА12 К155ЛА13 К155ЛА6

К155ТВ1

К155ТМ2 К155ТМ7

К155ЛП5 К155ИЕ2

К155ИЕ4 К155ИЕ5

Вентиль

Инвертор

Буфер Вентиль

Инвертор

Вентиль

Инвертор

Буфер

Вентиль

Вентиль Триггер

Вентиль Счетчик Рсшстр сдвига Счетчик

Регистр сдвига

14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 16 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 16 16 14 14 14 14 14 14 16

а б а г г г д е е ж

г д л м л н о а п в

Р с в в а м т У Ф

прибора

Отечественный аналог

Выполняемая функция

Число

выводов

корпуса

74LS640

74LS642 74LS641 74LS645

Приемопередатчик

шины

То же

К555АП7 К555АП8

(/сс CLR Л KS кг СК а

>w5

Ш Ш Ш liJ Ш Ш lii

JK PR Kf л 32 в Offi4

20 20 20

Расположение выводов (см. рис. 6.8)

ш э э

Ucc 1CLR КК гк 2CLR 2CK 2J

\щ\щ\1г\\?птт[в\

и fH ia IK ги Ж оВщ

Рис, 68. Цоколевка (схема расположения) корпусов ТТЛ-микросхем