Буферные элементы, элементы с тремя состояниями на выходе.
В общем случае выходы обычных ЛЭ соединять между собой нельзя. Допускается соединение выходов, если между собой соединяются и входы, т.е. значения сигналов на входах и выходах ЛЭ всегда совпадают. Это делают для увеличения нагрузочной способности элементов.
Современные цифровые системы строятся по, так называемому, магистральному принципу, когда для взаимного обмена данными различные устройства подключены к единой для всей системы магистральной шине данных.
Для предотвращения конфликта сигналов устройства, подключение своими выходами к магистрали, должны иметь возможность отключения от нее. Такую возможность предоставляют специальные ЛЭ с тремя состояниями выхода: два состояния – "0" и "1" как у обычных ЛЭ, а третье состояние – "отключено", когда элемент приобретает высокий выходной импеданс.
Рис.2.2. Элементы с тремя состояниями.
Условное обозначение ЛЭ с тремя состояниями показано на рис.2.2,а , а его электромеханический аналог со стороны выхода на рис.2.2,б.
Таблица 2.2 иллюстрирует его работу.
Входы |
Выход |
Входы |
Выход |
|||||
Z |
a |
b |
|
Z |
a |
b |
|
|
1 |
X |
X |
Откл. |
0 |
X |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
X |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
Из таблицы видно, что при Z=0 ЛЭ не отличается от обычного 2И-НЕ элемента, но при Z=1 выход ЛЭ переходит в состояние "отключен".
Примеры ЛЭ с тремя состояниями, имеющих высокую нагрузочную способность и называемых шинными формирователями (bus drivers), - микросхемы КР580ВА86, КР580ВА87.
Способ обмена с помощью магистралей помимо небольших затрат оборудования очень удобен для расширения системы, когда в процессе эксплуатации требуется подключение дополнительных устройств.
Основные серии элементов ттл (по справочнику).
Серии ТТЛ-микросхем отечественного производства:
106 — ранняя серия ТТЛ микросхем, пониженной степени интеграции (не более 2 логических элементов в одном корпусе), предназначенная для тяжёлых условий эксплуатации (военная аппаратура, космос, и т. п.). Не имеет аналогов среди микросхем фирмы Texas Instruments.
133 и 155 соответствуют сериям 54 и 74;
130, 131 — сериям 54H и 74H;
134, КР134 — сериям 54L и 74L;
136 и 158 — близки к сериям 54L и 74L, но имеют вдвое большее энергопотребление при несколько большем быстродействии;
530 и 531 — сериям 54S и 74S;
533 и 555 — сериям 54LS и 74LS;
1530 — серии 74AS (приблизительное соответствие);
1531 — серии 74F;
1533 — серии 74ALS;
ПАРАМЕТРЫ |
СЕРИИ |
||||
Универсальные |
Высокого быстродействия |
Микромощные |
|||
133, 155 |
К531 |
КР1531 |
К555 |
Кр1533 |
|
Входной ток I0ВХ, мА |
-1,6 |
-2,0 |
-0,6 |
-0,36 |
-0,2 |
Входной ток I1ВХ, мА |
0,04 |
0,05 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
Выходное напряжение U0ВЫХ, В |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,4 |
Выходное напряжение U1ВЫХ, В |
2,4 |
2,7 |
2,7 |
2,7 |
2,5 |
Коэффициент разветвления по выходу KРАЗ |
10 |
10 |
10 |
20 |
20 |
Коэффициент объединения по входу KОБ |
8 |
10 |
— |
20 |
— |
Время задержки распространения сигнала tЗАД.ср |
19 |
4,8 |
3,8 |
20 |
20 |
Потребляемый ток, мА: |
|||||
I0ПОТ (при U0ВЫХ) |
22 |
36 |
10,2 |
4,4 |
3 |
I1ПОТ (при U1ВЫХ) |
8 |
16 |
2,8 |
1,6 |
0,85 |
Допустимое напряжение помехи, В |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
Напряжение питания, В |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
Выходные токи, мА: |
|||||
I0ВЫХ |
16 |
20 |
20 |
8 |
4 |
I1ВЫХ |
-0,4 |
-1 |
-1 |
-0,4 |
-0,4 |
Средняя потребляемая мощность на элемент, мВт |
10 |
19 |
4 |
2 |
1,2 |