4.6 Рекомендации по применению логических элементов ттл

При практической реализации принципиальной схемы возникают ситуации, когда не все входы оказываются задействованы и встает вопрос о том, как правильно распорядиться ими. Неиспользованные ЛЭ рекомендуется включать так, чтобы их выходы имели высокий потенциал, для чего на входы элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ подают уровень лог. 0 (заземляют). При этом уменьшается рассеиваемая мощность, а сами выходы можно использовать в качестве лог. 1 для входов других ЛЭ. Незадействованные входы одного логического элемента используют следующим образом: – объединяют с другими входами ЛЭ, учитывая что при этом возрастает нагрузка на источник сигнала и увеличивается входная емкость; – если на неиспользованном входе должен быть уровень лог. 0, то данный вход можно просто заземлить. Если на неиспользованном входе должен быть уровень лог. 1, то этот вход можно подключить к выходу другого ЛЭ, на котором постоянно установлен высокий уровень 2,43,6 В, либо через резистор 12 кОм можно подключить к источнику питания до 20 неиспользуемых входов. Формально неиспользуемый вход можно оставить свободным, однако при этом снижается помехоустойчивость ЛЭ, поскольку на него наводятся сигналы помех. Особое внимание следует уделить фильтрации питания по низкой и высокой частоте. Рекомендуется у каждой MCX ставить высокочастотный керамический конденсатор 0,010,1 мкФ, а на шину питания электролитический конденсатор емкостью в нескольких десятков мкФ. Микросхемы разных серий непосредственно согласуются между собой по электрическим уровням, однако следует учитывать особенности каждой серии. Микросхемы с повышенным высоким быстродействием имеют малое входное и выходное сопротивление и в моменты переключений создают кратковременные броски тока в цепи питания, которые проявляются в виде помех. Причем у быстродействующих серий крутизна фронтов настолько велика, что вызывает высокочастотные наводки в сигнальных целях. При сопряжении быстродействующих MCX с микросхемами среднего быстродействия (К155, 133, К555, 533) следует учитывать, что последние более восприимчивы к помехам, поскольку имеют более высокие входные и выходные сопротивления. Маломощные ИС с диодами Шоттки особенно чувствительны к наводкам, и их следует отделять от быстродействующих схем. Здесь целесообразно применять раздельное питание и заземление, следует отделять сигнальные шины маломощных MCX от выходных линий быстродействующих. Все входы и выходы, имеющие определенное функциональное назначение, должны обозначаться латинскими буквами, взятыми из английских слов, отражающих данное функциональное назначение. Буквенные обозначения, указанные на левом и правом дополнительных полях, должны быть без инверсий. Инверсные и выходные сигналы обозначаются указателем инверсии (кружок), который указывает, кроме того, активный уровень входных и выходных сигналов, имеющих строго определенное функциональное назначение.

5 Микросхемы ттл с транзисторами шоттки

5.1 Введение

Известны два основных способа повышения быстродействия микросхем ТТЛ:

– уменьшение сопротивления резисторов и паразитных емкостей;

– использование ненасыщенных режимов работы транзисторов за счет использования нелинейной отрицательной обратной связи.

В первом случае быстродействие возрастает за счет уменьшения постоянных времени  = RС заряда и разряда емкостей, сокращения времени переходных процессов при форсированных режимах работы транзисторов. Этот путь повышения быстродействия реализован в сериях К130, К131, в составе которых имеются триггеры с частотой переключения до 30 МГц. Микросхемы этих серий являются неперспективными и не рекомендуются для применения в новых разработках. Их заменили серии К530, КР531 с диодами Шоттки.

Второй путь, базирующийся на устранении избыточного заряда неосновных носителей в области базы, наиболее перспективный, особенно при применении транзисторов с диодами Шоттки.

На рисунке 5.1, а приведена схема насыщенного транзисторного ключа и напряжений на транзисторе: U_бэ = + 0,8, U_кэ  0,1 В и U_бк = 0,7 В (переход база – коллектор смещен в прямом направлении). Величина избыточного заряда, накопленного в базе, определится соотношением управляющего базового тока I_б и коллекторного тока насыщения I_кн , который задается сопротивлением резистора R_k :

I_кн = U_п / R_k.

Минимальное значение базового тока I_бн, при котором транзистор начинает входить в насыщение, равно

I_бн = I_кн / ,

где  − коэффициент передачи базового тока в коллекторную цепь.

Реальное значение базового тока I_б в S раз (S – степень насыщения) превышает I_бн:

I_б = (U_п – 0,8) / R_б = S I_бн .

Следовательно, избыточный базовый ток I_б будет равен

 I_б = I_б – I_бн = (S – 1) I_бн.

Значение  I_б определит величину избыточного заряда накопленного в базе. При выключении транзистора задержка появления положительного фронта коллекторного напряжения будет определяться временем рассасывания избыточного заряда.