- •Математичні основи цифрової техніки
- •Відображення інформації у цифровій техніці
- •Перетворення числової інформації
- •Двійкова арифметика
- •Основні поняття та закони бульової алгебри
- •Властивості логічних функцій
- •Форми зображення логічних функцій
- •Мінімізація логічних функцій
- •Структурна реалізація логічних функцій
- •Загальні відомості про цифрові автомати
- •Різновиди цифрових автоматів та особливості їх функціонування
- •Загальні питання синтезу цифрових автоматів
- •Схемотехніка цифрових елементів
- •Види цифрових сигналів, та способи їх передачі
- •Класифікація цифрових елементів
- •Основні характеристики та параметри цифрових мікросхем
- •Порівняльні характеристики цифрових мікросхем
- •Схеми логічних елементів
- •Елементи з розширеними функціональними можливостями
- •Cинтезовані логічні елементи
- •Логічні елементи з відкритим колектором
- •Тристановий драйвер
- •Інтерфейсні мікросхеми
- •Узгоджувачі рівнів
- •Завадостійкість цифрових пристроїв
- •Імпульсні схеми на цифрових елементах
- •Формувачі
- •Генератори
- •Пристрої для перетворення цифрової інформації
- •Шифратори та дешифратори
- •Мультиплексори та демультиплексори
- •Синтез комбінаційних пристроїв на дешифраторах
- •Синтез комбінаційних пристроїв на мультиплексорах
- •Перетворювачі кодів
- •Арифметичні пристрої
- •Арифметичні суматори
- •Цифрові компаратори
- •Арифметико-логічні пристрої
- •Програмовані логічні матриці
- •Контрольні запитання по розділу
- •Послідовнісні пристрої
- •Особливості функціонування послідовнісних пристроїв
- •Особливості синтезу послідовнісних пристроїв
- •Тригер – найпростіший зaпам’ятовувальний пристрій
- •Загальна структура та класифікація тригерів
- •Рiзновиди тригерів
- •Регістри
- •Регістри пам’яті
- •Регістри зсуву
- •Лічильники
- •Класифікація лічильників
- •Лічильники з послідовним переносом
- •Реверсивні лічильники
- •Лічильники з довільним модулем лічби
- •Кільцеві лічильники та лічильники Джонсона
- •Контрольні запитання по розділу
- •Інтегральні запам'ятовувальні пристрої
- •Загальні відомості
- •Оперативні запам'ятовуючі пристрої
- •Статичні запам'ятовувачі віс озп
- •Динамічні запам'ятовувачі віс озп
- •Принцип побудови і структура віс озп
- •Принцип побудови і структура пзп
- •Електрично перепрограмовувані пзп
-
Узгоджувачі рівнів
При проектуванні цифрових пристроїв часто доводиться використовувати мікросхеми різних серій, які відрізняються за різними ознаками. Сумісне застосування різноманітних мікросхем викликає значні труднощі. На практиці найчастіше доводиться узгоджувати мікросхеми ЛЕ різних технологій і між собою, і з такими навантаженнями, як цифрові індикатори, дисплеї, лампи розжарювання тощо. Узгодження ЛЕ з такими елементами у загальному випадку можуть бути: логічними - для формування керуючих кодів; за струмом, залежно від сили і напряму на вході та виході, і за напругою - для узгодження вхідних та вихідних рівнів. Очевидно, що залежно від типу навантаження може виникати необхідність у поєднанні різних типів узгодження.
Спряження типів мікросхем пов’язане в першу чергу з необхідністю узгодження вхідних та вихідних рівнів напруг та струмів сигналів. Якщо, одним вузлам схеми за вимогою щодо швидкодії відповідають мікросхеми ЕЗЛ, то для інших є неприпустимою досить значна потужність, яку споживають ЛЕ ЕЗЛ, і тому для цих ЛЕ необхідні ЛЕ малопотужних серій. Крім електричного, також необхідно забезпечити й часове спряження різнотипних ЛЕ.
На практиці особливий інтерес викликають узгоджувачі рівнів типу ТТЛКМОН.
Узгодження ТТЛКМОН при однаковій напрузі живлення +5 В здійснюється безпосереднім під’єднанням виходу ЛЕ ТТЛ до входу ЛЕ КМОН. Оскільки на вході ЛЕ КМОН струм мізерно малий, узгодження за струмом забезпечується автоматично. Якщо потрібно збільшити швидкодію, можна використати більш потужне джерело вихідного струму. Однак узгодження за напругою вимагає додаткових заходів, які викликані тим, що мінімальний рівень ТТЛ (=2.4В) нижчий за мінімально припустимий рівень КМОН (=3.5В). Тому для підвищення запасу завадостійкості за виходом ЛЕ ТТЛ між його виходом і слід увімкнути узгоджувальний резистор 2...5 кОм залежно від серії ТТЛ.
Якщо джерела живлення обох ЛЕ різні, причому , що часто зустрічається на практиці, то при застосуванні ЛЕ ТТЛ з відкритим колектором, припустиме значення узгоджувального резистора визначається за формулами (2.3) і (2.4).
Тут: Е- напруга живлення
вихідні струм та напруга при лог.0,
вихідні струм та напруга при лог.1
вхідні
струми
( 2.0 )
Для узгодження типу ТТЛКМОН при напрузі живлення останнього В застосовують мікросхеми узгоджувачів рівнів К564ПУ6, К564ПУ7 і К564ПУ8, які містять у своєму складі по шість елементів. Відмінною особливістю мікросхеми К564ПУ6 є наявність окремих для кожного каналу узгодження сигналів дозволу, з допомогою яких відповідний вихід елемента схеми може перейти у -стан.
Узгодження КМОНТТЛ, тобто коли джерелом сигналу є вихід ЛЕ КМОН, а навантаженням - вхід ЛЕ ТТЛ, має певні особливості. Узгодження за напругою забезпечується автоматично внаслідок того, що при у ЛЕ КМОН для лог.1 ЛЕ ТТЛ і для лог.0 у ЛЕ КМОН ЛЕ ТТЛ. Значення струму при лог.1 ЛЕ ТТЛ (який тече у схему) дорівнює приблизно 0,1 мА, і якщо число n входів ЛЕ ТГЛ, що навантажують ЛЕ КМОН, не перевищує , узгодження за струмом при лог.1 забезпечується без додаткового збільшення навантажувальної здатності ЛЕ КМОН. Однак узгодження за струмом при лог.1 забезпечити автоматично не вдається через те, що cтрум ЛЕ ТТЛ майже дорівнює струму ЛЕ КМОН. Струм навіть одного ЛЕ ТТЛ (наприклад, серії 155 мА) перевищує струм ЛЕ КМОН, а отже, знижує навантажувальну здатність останнього. Узгоджувачами за струмом у даному випадку можуть бути мікросхеми КМОН 564ЛЕ5, 564ЛЕ6 і 564ЛЕ10, в яких всі входи для цього об’єднуються. Тоді навантажувальна здатність ЛЕ визначатиметься числом паралельно ввімкнених n -канальних транзисторів, і для розглянутих мікросхем узгоджувачів вона зростає у 2-4 рази.
У
Рис. 2.16
Узгодження КМОН-ТТЛ
До узгоджувачів рівнів вхідних і вихідних струмів та напруг типу ТТЛКМОН і належать ЛЕ-561ЛН2, 561ПУ4 і 564ЛА10. Останній, наприклад, має вихідний каскад з відкритим стоком, що забезпечує струм , достатній для під’єднання десяти входів ТТЛ серії.
Більшість біполярних мікросхем різних типів можуть сумісно використовуватись без застосування складних узгоджувачів (в окремих випадках з використанням узгоджуючих резисторів або подільників напруги). Цьому сприяє те, що за стандартні рівні вхідних і вихідних напруг у цих мікросхемах вибрані рівні ТТЛ. До них належать мікросхеми ТТЛШ, І2Л та комбіновані типу ТТЛ-І2Л і ТТЛ-ЕЗЛ. Виняток становлять мікросхеми ЕЗЛ-технології, як мають такі рівні напруг: живлення В і -2,0В, В і В. Електричне спряження ЛЕ ЕЗЛ із стандартними ЛЕ ТТЛ, ТТЛШ і І2Л здійснюється в основному за допомогою мікросхем узгоджувачів, які за своєю будовою є значно складнішими від узгоджувачів інших типів.
Мікросхеми К500ПУ124 і К500ПУ125 – це узгоджувачі типу ТТЛЕЗЛ і ЕЗЛТТЛ відповідно, а мікросхема К1800ВА4 - типу ТТЛЕЗЛ,