2.2 Выбор элементной базы макета
По заданию необходимо выбрать элементную базу для реализации макета. Предлагаются следующие серии микросхем:
ТТЛ - К531, К555, 1533 серии
КМОП - 561, 564, 1534 серии
Проведем сравнительный анализ этих серий и технологий изготовления.
Таблица 2 - Сравнительные характеристики микросхем различных типов
Параметр |
ТТЛ |
КМОП |
|||||
|
К531 |
К555 |
КР1533 |
К561 |
К564 |
||
Напряжение питания (В) |
4.5÷5.5 |
4.5÷5.5 |
4.5 ÷ 5.5 |
-0.5÷18 |
-0.5÷18 |
||
Входное напряжение высокого уровня (В) |
2.5÷5.5 |
2.5÷5.5 |
2.0 ÷ 5.5 |
1.5 |
1.5 |
||
Входное напряжение низкого уровня (В) |
-0.4÷0.5 |
-0.4÷0.4 |
0 ÷ 0.8 |
3.5 |
3.5 |
||
Входной ток низкого уровня: не более (мА) |
-2 |
-0.4 |
- |
- |
- |
||
Входной ток высокого уровня не более (мА) |
0.05 |
0.04 |
- |
- |
- |
||
Выходной ток высокого уровня (мА) |
20 |
4 |
-15÷-0.4 |
- |
- |
||
Выходной ток низкого уровня (мА) |
-1 |
-0.4 |
8 ÷ 24 |
- |
- |
||
Напряжение на выходе (В) |
- |
- |
5.5 |
- |
- |
||
Время фронта и спада сигнала |
5 нс |
20 нс |
1.0 мкс |
- |
- |
||
Максимальная емкость нагрузки (пФ) |
200 |
150 |
200, 500 |
- |
- |
||
Температура окружающей среды (°С) |
-60÷125 |
-60÷125 |
-10 ÷ 70 |
-10÷70 |
-55÷125 |
||
Нагрузочная способность |
10 |
10 |
- |
- |
- |
||
Таким образом, выбираем микросхемы ТТЛ серии К1533, т.к они дают возможность подключать нагрузку с большей емкостью, обладают более высокими уровнями выходного тока низкого уровня, дают на выходе напряжение, необходимое для работы других логических устройств.
Из этой серии нам понадобятся следующие типы микросхем.
КР1533ЛА3.
В состав микросхемы входят четыре двух входовых элемента И-НЕ. Функциональная схема и номенклатура выводов микросхемы приведены на рис. 2.2.
КР1533ЛЕ1.
В состав микросхемы входят четыре двух входовых элемента ИЛИ-НЕ. Функциональная схема и номенклатура выводов микросхемы приведены на рис. 2.3.
Они понадобятся для построения одноступенчатых триггеров на базе логических элементов.
Рисунок 2.2 - Функциональная схема микросхемы КР1533ЛА3
электрический дискретный транзистор триггер
Рисунок 2.3 - Функциональная схема микросхемы КР1533ЛЕ1
КР1533ТР2.
В состав микросхемы входят четыре RS-триггера. Функциональная схема и номенклатура выводов микросхемы приведены на рис. 2.4.
Эта микросхема понадобится для построения асинхронного триггера на ИМС.
Рисунок 2.4 - Функциональная схема микросхемы КР1533ТР2
КР1533ЛН1.
В состав микросхемы входят шесть инверторов. Функциональная схема и номенклатура выводов микросхемы приведены на рис. 2.5.
Эта микросхема необходима для построения двухступенчатого синхронного триггера на логических элементах.
Рисунок 2.5 - Функциональная схема микросхемы КР1533ЛН1