- •Лекция № 17. Базовые логические элементы (лэ) транзисторно -транзисторной логики (ттл). Содержание
- •1. Базовые логические элементы. Назначение, классификация. 1
- •2. Базовый логический элемент ттл. 4
- •3. Разновидности логических элементов ттл. 9
- •Вступление
- •Базовые логические элементы. Назначение, классификация.
- •Время задержки распространения сигнала в лэ.
- •Потребляемая от источника питания мощность.
- •Базовый логический элемент ттл. Элемент ттл: схема, статическое состояние, передаточная характеристика.
- •Разновидности логических элементов ттл.
- •Заключение
Время задержки распространения сигнала в лэ.
Характеризует
быстродействие элемента. Различают
время задержки при включении
и выключении
.
На практике чаще используют среднюю
задержку, определяемую как
(11.1)
Временные интервалы и отсчитываются обычно на уровне 0,5 перепадов напряжения на входе и выходе ЛЭ (рис. 11.2).
Потребляемая от источника питания мощность.
Она
характеризует экономичность ЛЭ. Различают
потребляемую мощность в состоянии
логической единицы
,
логического нуля
и среднюю:
(11.2)
Для однотипных БЛЭ произведение
(11.3)
называемое
средней работой переключения, почти
постоянно в широком диапазоне значений
.
Следовательно, элемент с повышенной
имеет меньшую задержку переключения
и наоборот. Для разнотипных БЛЭ работа
переключения может существенно
отличаться. Таким образом,
является своеобразным показателем
качества типа БЛЭ.
Напряжение
логического нуля Uо
и логической единицы U1
− значение
высокого и низкого уровней напряжения
на выходе БЛЭ в двух логических состояниях.
Разность этих уровней называют логическим
перепадом
.
Входной
ток логического нуля
и логической единицы
− максимальное значение токов во входных
цепях ЛЭ при подаче на них соответственно
уровней Uо
и U1.
Коэффициент разветвления по выходу Краз.
Указывает на максимальное число входов ИС данной серии, которые одновременно могут подключаться к выходу ЛЭ без нарушения его нормального функционирования.
Коэффициент объединения по входу Коб. Определяет число входов, по которым реализуется логическая функция.
Для современных БЛЭ типовые значения параметров составляют:
− десятые доли микроватт … десятки милливатт;
− единицы … сотни наносекунд;
− десятые доли … единицы вольт;
Краз − 4 … 30;
Коб − 2 … 5.
Наряду
со статическими параметрами практический
интерес представляют также статические
характеристики: передаточная −
,
входная −
и выходная
.
Характеристики являются более
информативными для анализа и проектирования
цифровых ИС и устройств на их основе.
Они позволяют не только определять
большинство статических параметров,
но и выявлять ряд особых свойств. Так,
например, с помощью передаточной
характеристики, типовой вид которой
показан на рис. 11.3, можно получить
значения Uо,
U1,
а также область значений входного
напряжения, в пределах которой происходит
переключение БЛЭ, − пороговую область
(
).
Это, в свою очередь, позволяет оценить
статическую помехоустойчивость БЛЭ,
т.е. способность
противостоять воздействию мешающего
сигнала, длительность которого значительно
превосходит время задержки
.
Допустимая включающая помеха определяется
как:
,
а выключающая:
.
Нашло
распространение также понятие порогового
напряжения
.
Его значение соответствует точке
пересечения линии единичного наклона
с передаточной характеристикой. Для
большинства БЛЭ область переключения
узкая (0,1 ... 0,2 В). Поэтому иногда полагают
.
Перейдем ко второму вопросу лекции.
