1.11. Схема преобразователя уровней и его временная диаграмма
На основе всех данных строим в программе NIMultisim схему ПУ К1533 (ALS) > К561(CD4000) и его временную диаграмму.
Рис. 13 - Схема преобразователя уровней К1533 > К561
Рис. 14 - Временная диаграмма преобразователя уровней К1533 > К561
Как видно из временной диаграммы, результаты моделирования соответствуют расчётным данным, что позволяет применять пакет Multisim в ряде случаев при эмуляции функционирования простейших устройств.
1.12. Интегральный аналог преобразователя уровней
Интегральным аналогом преобразователя уровней является микросхема К564ПУ6. Микросхема К564ПУ6 содержит четыре канала сдвига логических уровней (СУ) от низкого напряжения к высокому. На микросхему К564ПУ6 подают два напряжения питания: на вывод 1 — коллекторное Uи.п.к = 5 В, на вывод 16 — стоковое Uи.п.с до 15 В. В этом случае получается преобразование логических уровней ТТЛ в уровни КМОП. Входные данные (ТТЛ) подаются на входы А — D, выходные (КМОП) выделяются на выходах QA — QD. Каждый канал ПУ имеет также входы разрешения ЕА — ED. Преобразование ТТЛ-КМОП (без инверсии данных) разрешается при высоких уровнях на входах EA-ED. При низком уровне на входе разрешения соответствующий выход данных переходит в разомкнутое состояние Z.
Разрешающие импульсы должны быть в ТТЛ-уровнях.
Значения времени задержки распространения от уровней "разомкнуто" (Z) до высокого (В) или низкого (Н) составляют от 60 до 300 нс в зависимости от условий переключения. Для 564ПУ6 нет ограничений последовательности включения питающих напряжений Uи.пК и Uи.пС и подачи входных сигналов. Микросхему 564ПУ6 можно эксплуатировать при условии Uи.пК > Uи.пС, что соответствует преобразованию от высокого уровня к низкому.
Зарубежным аналогом микросхемы К564ПУ6 является микросхема 40109, CD40109 (Texas Instruments).
Рис. 15 – Структурная схема преобразователя ПУ К564ПУ6
Электрические параметры микросхемы К572ПВ2
Таблица 6
Напряжение питания |
+4,75…+5,25В |
Входное напряжение |
-1,9…+1,9В |
Входной или выходной ток через контакт |
10 мА |
Мощность рассеяния на один корпус |
500 мВт |
Рабочая температура |
-10…+700С |
Выходное напряжение «0» при Uи.п.=+5В при Uи.п.=+10В при Uи.п.=+15В |
0,05В 0,05В 0,05В
|
Выходное напряжение «1» при Uи.п.=+5В при Uи.п.=+10В при Uи.п.=+15В |
4,95В 9,95В 14,95В
|
Входной ток при Uи.п.=+15В |
±0,1 |
Ток потребления (макс) в состоянии покоя при Uи.п.=+20В |
2 мкА |
Выходной ток при Uи.п.=+5В при Uи.п.=+10В при Uи.п.=+15В |
0,2 мА 0,45 мА 1,5 мА
|
Время задержки фронта импульса |
≤ 60 нс |
Длительность фронта импульса |
≤ 70 нс |