Обозначения на микросхемах.

1-ая группа символов : определяет область применения микросхем: К - микросхемы общего применения;

КЭ - микросхемы экспортного варианта.

2-ая группа символов : состоит из одного символа, который может отсутствовать , обозначающего тип корпуса ; Р - пластмассовый; М - металлический ; если отсутствует - планарный.

3-ая группа символов : состоит из одной цифры обозначает способ изготовления микросхемы: 1 , 5 , 7 - полупроводниковые микросхемы; 3 - прочие; 2 , 4 , 8 - гибридные микросхемы.

4-ая группа символов : две или четыре цифры, обозначающие номер серии.

5-ая группа символов : состоит из одной буквы определяет функциональное назначение элемента :

Л - логический элемент; Т - триггер; К - коммутатор; I - цифровой узел; Р - запоминающее устройство ; А - схема специального назначения ;

6-ая группа символов : состоит из одной буквы и конкретизирует функциональное назначение внутри функциональной группы. Если первая буква Л то: А - и - не; Л - или; Е - или-не; Н - не; И - и; Р - и-или-не;

Если первая буква И то: Д - дешифратор; Е - счетчик; Р - регистр; М - сумматор.

Если первая буква Т то: М - DC триггер; Р - асинхронный RS триггер; В - JK триггер;

7 - ая группа символов : состоит из одной или двух цифр, определяющих тип устройства, например, ЛА3 - 4 элемента 2И - НЕ;

Полупроводниковые диоды.

Диод открыт, если U_А > U_К

В первой области диод открыт, а во второй - закрыт;

Для расчета будем использовать апроксимацию, в результате этого диод будет представлен линейным эквивалентом , следовательно для расчетов могут быть применены линейные методы. В зависимости от метода апроксимации будем рассматривать линейные схемы замещения диода.

1)

Эту модель можно применять в случае, если токи в схеме во много раз превышают тепловой ток диода.

2)

Напряжение узла схемы во много раз превышает падение напряжения на открытом диоде U_Д0.

Для кремниевых диодов U_Д0  0,7  0,8В.

Для германиевых диодов U_Д  0,3  0,4В.

Схемы замещения диодов:

В закрытом состоянии:

U_А - U_К < U_Д

В открытом состоянии:

U_А - U_К > U_Д

3) Более точный метод апроксимации.

Схема замещения при открытом диоде :

r_Д  1050 Ом

Схема замещения при закрытом диоде :

Величина I_ДТ составляет 110 мкА. Более точные данные можно получить из справочника. Следует помнить, что на каждые 10С тепловой ток диода увеличивается в 2 раза.

R_Д  1 МОм

Методика расчета диодных схем.

1. С помощью метода эквивалентного генератора отключить диод от схемы и рассчитать эквивалентное напряжение (например напряжение холостого хода) на выводах диода.

2 . Определить состояние диода и заменить его соответствующей схемой замещения.

3 . Выполнить расчет любым линейным методом.

Диодные логические элементы.

UX1	UX2	UY
Н	Н	Н
Н	В	Н
В	Н	Н
В	В	В

Предположим, что Н<Е, например, если Е=10 В и R=1 кОм, то НУ=2 В. Потенциал U_А=2 В, если отключить диод от схемы B, то есть диоды открыты, следовательно, нужно воспользоваться схемой замещения для открытого диода.

1.

U_Y=U_X,Н+U_Д0=2,7 B (1)

I _R=(E - U_Y)/R=7,3 В/1 кОм=7,3 мА

I₁=I₂=3,65 мА, I_i=I_R/m, где m-количество входных элементов.

В практических схемах величина НУ неодинакова, например U_X1=1.9 B и U_X2=2,3 B.

1) Пусть VD₁ закрыт, тогда на выходе U_Y=3 В. По формуле (1), по расчету он должен быть открыт, что не соответствует исходному условию.

2) Пусть VD₂ закрыт, тогда на выходе U_Y=2,6 В, по расчету закрыт, что соответствует исходному условию, то есть VD₂ закрыт.

2.

U_Y=2,6 B; I_R=7,4мА;

I₁=I_R+I_ДТ.

И з расчетов следует, что когда НУ на входе неодинаков, то этот режим является наиболее тяжелым для схемы.

I_i=I_R+(m-1)*I_ДТ.

При расчете нужно подбирать Е и R так, чтобы I_i был меньше, чем I_Д,ДОП

Приведенная схема является схемой выделения наиболее отрицательного напряжения.

3. Источники входного сигнала могут иметь внутреннее сопротивление. Пусть входной сигнал одинаков.

U _Y=(E/R+2*(U_X+U_Д)/r₀)/(1/R+2/r₀)=3,2 B

r₀ - сопротивление диода.

U_Y повышается ‑ это плохо, что НУ U_XН=2 B повышается, поэтому схема должна быть рассчитана таким образом, чтобы U_Y соответствовал НУ.

4. На выходе U_X1=НУ, U_X2=ВУ (ВУ_MAX=5 В).

Пусть U_X1=2 В, U_X2=5 В

VD₁ открыт; VD₂ закрыт.

Смотри режим 2. U_X1=2 В.

5. На входе два ВУ. Например, U_X1=U_X2=5 B, тогда диоды будут открыты.

U_Y,В=U_X,В+U_Д=5,7 B

Токи расчитываются так же как в первом режиме но величины токов будут меньше I_R=(E-U_Y,В)/R=4,3мА.

Режим, при котором при подаче ВУ хотя бы один диод открыт будем называть режимом Б. В этом режиме справедливы соотношения, когда верхние уровни разные. В этом случае схема расчета такая же как и для разных низких уровней. Если источники имеют внутренее сопротовление то также, как для аналогичной схемы для низкого уровня .

Пусть Ux,в=1,5 В, тогда на катоде 1,5 В, на аноде 1 В и диоды закрыты.

U_Y=E+m*I_ДТ*R=E

Режим, при котором при подаче ВУ все диоды закрыты будем называть режимом А.

Наличие внутренего сопротивления источников входного сигнала вызывает повышение низкого уровня на выходе.

В случае неодинакового уровня входных сигналов низкого уровня открыт только один диод, в зезультате чего этот режим является наиболее критическим для этой схемы.