- •Гусев б. С. Цифровая схемотехника эвм. Конспект лекций.
- •Содержание
- •Введение.
- •Параметры интегральных схем
- •Обозначения на микросхемах.
- •Полупроводниковые диоды.
- •Методика расчета диодных схем.
- •Диодные логические элементы.
- •Расчет диодного элемента с нагрузкой .
- •Динамика диодного элемента .
- •Диодные логические элементы “или” логики высокого уровня.
- •Двухступенчатые диодные элементы.
- •Динамика двухступенчатых элементов .
- •Полупроводниковые транзисторы.
- •Биполярные транзисторы
- •Схемы замещения транзисторов. Модель Эберса-Молла.
- •Динамика транзисторного ключа.
- •Инвертор.
- •Расчет инвертора.
- •Определение порогового напряжения переключения транзистора.
- •Расчет коэффициента разветвления.
- •Цепочка фиксации.
- •Организация базовой цепи инвертора. Оптимальная фома базового тока.
- •Нелинейная отрицательная обратная связь (ноос).
- •Система элементов резистивно транзисторной логики (ртл).
- •Синтез инвертора.
- •Элементы диодно-транзисторной логики с переключением напряжения (дтл пн).
- •Элементы дтл с переключением тока (дтл пт).
- •Расчет элементов дтл пн.
- •Расчет элементов дтл пт.
- •Элемент дтл пт со сложным инвектором.
- •Элементы ттл. Ттл с простым инвертором .
- •Ттл со сложным инвертором.
- •Расчет коэффициента рзветвления.
- •Характеристики элементов ттл
- •1 Uвх uвых . Передаточная характеристика.
- •Входная характеристика.
- •3. Выходная характеристика.
- •Модификации элементов ттл. Использование схемы Дарлингтона.
- •Элементы ттлш. (c диодом Шоттки).
- •Современные серии ттл.
- •Элементы ттл с открытым коллектором
- •Подключение индикации.
- •Организация монтажной логики
- •Расчет резисторов для организации монтажной логики.
- •Логические элементы с тремя состояниями.
- •Реализация логических функций на базе элементов ттл. Элементы и-не с помощью многоэмиттерного исполнения транзисторов vt1.
- •Характеристики серийных элементов ттл
- •Схемы замещения элементов ттл для серии к155. Схемы замещения со стороны входа
- •Элементы эмиттерно-связанной логики (эсл).
- •Характеристики элементов эсл
- •Реализация логических функций на базе эсл
- •Расчет элемента эсл.
- •1. Выбор высоких и низких уровней напряжения
- •3. Выбор источников напряжений
- •6. Расчет нагрузочных сопротивлений.
- •Элементы инжекционной логики (и 2л)
- •Расчет нагрузочной способности
- •Реализация логических функций на базе.И2л Элементы и2л с многоколлекторным транзистором Использование диодов Шоттки в элементах и2л.
- •Схемы с непосредственной связью
- •Расчет нагрузочной способности
- •Реализация Логических Функций
- •Логические элементы на моп-транзисторах.
- •Реализация логических функций на моп транзисторах Инвертор.
- •Характеристики логических элементов на моп транзисторах
- •Реализация логических функций на базе элементов на моп транзисторах.
- •Логические элементы на кмоп транзисторах
- •Реализация логических функций на кмоп элементах
- •Элемент 2и-не
- •Элемент с тремя состояниями
- •Практическое использование кмоп элементов
- •Защитная цепочка кмоп элементов
- •Двунаправленный ключ на базе кмоп-элементов.
- •Монтажная логика на элементах кмоп
- •Практическое использование элементов ттл
- •Использование свободных элементов в микросхемах.
- •Совместное использование различных серии ттл
- •Перспективные системы элементов
- •Новые элементы эсл
- •Заключение.
Использование свободных элементов в микросхемах.
Элементы малой и средней степени интеграции содержат несколько схем в одном корпусе.
Методы использования:
- не использовать ( но рекомендуется подключать на входы НУ - это позволит уменьшить потребляемый ток от источника питания).
Совместное использование различных серии ттл
Для определения количества элементов нагрузки необходимо знать
и
Для одинаковых серий (Если N<1, то ТТЛ1
“сгорает”)
m1 - количество элементов ТТЛ одной серии
m2 - количество элементов ТТЛ другой серии
mK - количество элементов ТТЛ k-й серии
Пусть источником является элемент серии К155. К ней можно подключить:
8 элементов серии К531
10 элементов серии К155
20 элементов серии К555
Пусть источником является элемент серии К555. К ней можно подключить:
5 элементов серии К155
4 элемента серии К531
10 элементов серии К555
Пусть источником является элемент серии К531. К ней можно подключить:
12 элементов К155
10 элементов К531
50 элементов К555
Перспективные системы элементов
ТТЛ
ALS (Advanced logics Shottki)
К1533
FAST
К1531
Многоярусный элемент ЭСЛ.
Фактически, в схеме - три элемента ЭСЛ VT1-VT2, VT3-VT4, VT5-VT6. Работают они точно так же как и обычный элемент ЭСЛ. VT8 и диод предназначены для согласования порогового напряжения со входом X2. VT9 выполняет роль обычного эмиттерного повторителя с открытым эмиттером VT1 и VT4 в данной схеме не участвуют в формировании сигналов непосредственно на выходе схемы. Следовательно, резистор нагрузки здесь необязателен. VT2 и VT3 реализуют третий способ реализации логической функции - объединение коллекторов. Здесь также используется одно сопротивление RK. VT7 предназначен для реализации источника тока с более стабильным током, чем на обычном резисторе. Каждый ярус питается собственным опорным напряжением.
Если UX2=ВУ, то VT5
открыт и VT6 - закрыт.
Независимо от состояния VT3
и VT4, цепь для протекания
токов через VT3 и VT4
отсутствует. Если при этом
=
ВУ, VT1 открыт, а VT2
- закрыт. Так как VT2 - закрыт
то VT3 - открыт, но ток через
него и через RK отсутствует
и на выходе - ВУ.
Если UX1=НУ, VT2 открыт, VT1 закрыт через VT2 и VT5 протекает ток, появляется падение напряжения на RK и на выходе - НУ.
Если UX2=НУ, то VT5 закрыт, VT6 открыт. Независимо от VT1 и
VT2 ток через них отсутствует из-за отсутствия цепи. UY будет определяться состоянием транзисторов VT3 и VT4.
МЭСЛ (малосигнальный)
Это схема аналогична той, которая была первой из ЭСЛ.
Недостаток первой схемы - несогласованность сигналов входа и выхода. Согласованность достигалась за счет насыщения в транзисторах. В данной схеме сигналы согласованы.
Схема применяется в микросхемах большой степени интеграции.
;
За счет небольшого насыщения и небольшой разницы между ВУ и НУ, быстродействие не отличается от других схем.
