2.5.2. Демультиплексоры

Демультиплексоры в функциональном отношении противоположны мультиплексорам. Они имеют один информационный вход и несколько выходов. Коммутация входного сигнала х на желаемый выход у_i осуществляется, как и у мультиплексоров, с помощью кода адреса А_п-1, А_n-2 … А₀.

Работа демультиплексора на четыре выхода задана табл. 2.8.

А1	А0	У1	У2	Уз	У4
0	0	х	0	0	0
0	1	0	х	0	0
1	0	0	0	х	0
1	1	0	0	0	х

Таблица 2.8

Нетрудно убедиться, что она, по существу, не отличается от таблицы истинности дешифратора, если адресные входы сделать информационными, а на бывший информационный вход х подать постоянный уровень U¹. Тогда каждой комбинации переменных на входах А₁ и А₀ будет соответствовать логическая единица на одном из выходов. Поэтому способы схемной реализаций демультиплексоров принципиально не отличаются от способов реализации дешифраторов. Действительно, функций выходов (табл. 2.8)

п ри х=1 идентичны функциям выходов дешифратора. Схема, оответствующая данным выражениям, изображена на рис. 2.33. Справедливо и обратное утверждение - дешифратор может работать как демультиплексор. Но это утверждение состоятельно при условии, если он имеет вход разрешения Е. Такие устройства часто так и называют: демультиплексор-дешифратор.

Д емультиплексоры в интегральном исполнении имеют 4,8 или 16 выходов. Поэтому если требуемое число выходных шин превышает возможности одной микросхемы, прибегают к наращиванию выходов. Осуществляют это чаще всего пирамидальным способом. Причем, в отличие от пирамиды мультиплексора, здесь каждая последующая ступень имеет большее число микросхем, чем предыдущая, и обслуживается более младшими разрядами кода адреса. На рис 2.34 показана схема демультиплексора вида 1:32, составленная из демультиплексора 1:4 и четырех - 1:8.

Старшие разряды кода адреса А₄А₃ осуществляют коммутацию входного сигнала х на один из выходов L первой ступени. Например, при А₄А₃ = 00 будет L₁ - x, при А₄А₃ = 01 - L₂ = x и т. д. Переданный на информационный вход одной из ИС второй ступени сигнал х появляется на одном из ее выходов в соответствии с кодом младших разрядов А₂,А₁,А₀.

2.5.3. Коммутаторы на основе кмоптл

Мультиплексоры и демультиплексоры, выполняемые по KMOП технологии, имеют одинаковую структуру - содержат дешифратор и двунаправленные ключи. На рис. 2.35 представлена функциональная схема такого устройства. Поскольку КМОП ключи обладают способностью проводить ток в двух направлениях это устройство может быть использовано как в качестве мультиплексора, как и демультиплексора. Общий вывод информационных сигналов используется как выходной для мультиплексора или как для демультиплексора. Такое универсальное устройство так и называют - мультиплексор-демультиплексор. В отличие от коммутирующих устройств, построенных только основе логических элементов, здесь сигнал от входа к выходу ходит без преобразования. Поэтому КМОП-коммутаторы с равным успехом могут быть использованы для передачи как цифровых, так и аналоговых сигналов.

И ллюстрирующим примером универсального КМОП-коммутатора может служить микросхема 564KП2 (рис. 2.36). У нее разрешающий вход Е служит для тех же целей, что и в интегральных оммутаторах на логических элементах. При подаче на вход Е напряжения логического нуля обеспечивается нормальная работа устройства. Напряжение логической единицы запирает все ключи, разрывая цепи информационных сигналов.