|
К561ТЛ1, КР1561ТЛ1 и 564ТЛ1 состояние одного логического элемента И
|
||||
|
Вход |
Выход АВ |
|||
|
A |
B |
|||
|
0 |
0 |
1 |
||
|
0 |
1 |
1 |
||
|
1 |
0 |
1 |
||
|
1 |
1 |
0 |
||
|
К561ТЛ1 - технические данные
|
||||
|
Напряжение питания |
3...15 В |
|||
|
Ток потребления |
20 мА |
|||
|
Выходной ток низкого уровня |
0,42 мА |
|||
|
Напряжение срабатывания |
2,8 В |
|||
|
Напряжение отпускания |
2,2 В |
|||
|
Время задержки распространения |
600 нс |
|||
|
Температура окружающей среды |
-45...+85оС |
|||
Микросхемы К561ТЛ1, КР1561ТЛ1 и 564ТЛ1 содержат по четыре двухвходовых базовых элемента И с инверсией выходного сигнала и с порогом Шмитта. Передаточная характеристика каждого элемента имеет два порога: напряжение срабатывания и напряжение отпускания. Разность этих напряжений — есть напряжение гистерезиса, которое для данной микросхемы пропорционально напряжению питания. При напряжении питания равном 5В гистерезис равен 0,6В, а при 1О В гистерезис равен 2 В. Передаточная характеристика этого элемента имеет вид петли, ширина которой и есть запас помехоустойчивости логического элемента.Триггеры Шмитта совершенно необходимы для формирования тактовых последовательности, переключающих состояния триггеров, счетчиков, регистров. Если фронт импульса медленное чем 15 мкс, КМОП-схемы переключаются ненадежно. Фронт и срез импульса на выходе триггера Шмитта не зависят от формы входного сигнала. Перепады получаются калиброванными с длительностью около 100 нс при напряжении источника питания равном 9В. Технические данные можно посмотреть в таблице.
Зарубежным аналогом микросхем К561ТЛ1 и 564ТЛ1 является микросхема CD4093А, а микросхемы КР1561ТЛ1 микросхема CD4093BE.
К561ТЛ1
Это 4 элемента 2И-НЕ с триггерами Шмит-
та на входах. Последнее и отличает работу
этой микрухи от всем известной логики И-НЕ
той же К155ЛА3.
Триггер Шмитта меняет свое состояние
(и, соответственно, сигнал на выходе) рез-
ко - при плавном изменении сигнала на вхо-
де в определенных пределах - у границы пе-
реключения. Таким образом, переключиться в
логический 0 триггер сможет, если входной
сигнал опустится до уровня равного или ни-
же Ul0 - границы переключения низкого уро-
вня,а переключиться в логическую 1 сможет,
если входной сигнал поднимется до уровня
равного или больше Ul1 - границы переклю-
чения высокого уровня.
Уровень Ul1, разумеется, выше уровня
Ul0, и если составить график зависимости
между входным и выходным напряжением триг-
гера Шмитта, получится петля - так назы-
ваемый "гистерезис" (в отличие от простого
элемента с характеристикой в виде линии).
Петлю иногда изображают в логических эле-
ментах с триггером Шмитта. При уровне сиг-
нала больше Ul0, но меньше Ul1 триггер не
переключается, сохраняя прежнее состояние.
Благодаря такой холостой зоне помехи при
плавном изменении сигнала исключены. Т.е.
при том ничтожном уровне помех, которые
обычно воздействуют на любой сигнал (на
уровне десятков мВ), они не могут изменить
состояние триггера (их амплитуда гораздо
меньше ширины холостой зоны). Если только
входной сигнал не находился слишком близко
к границе переключения, и тем самым вероя-
тность полезного переключения была высока.
И в случае переключения под воздействием
помехи оно будет равновероятным (с полез-
ной точки зрения) и однократным, т.к. для
другого переключения сигналу придется пре-
одолеть всю ширину холостой зоны - много
большую уровня помех.
Поскольку диапазон питания микрухи от 3
до 15 В, границы переключения также зави-
сят от питания (почти линейно), и считает-
ся, что Ul0 примерно равна одной трети Ucc
(напряжения питания), т.е.ниже половины, а
Ul1 примерно равна двум третям Ucc - т.е.
больше половины питания. Хотя обычно так
обозначают допустимые пределы уровней КМОП
- технологии,а не границы триггера Шмитта.
Источники информации не вполне коррект-
ны...
Лично меня интересовал потребляемый ток
(когда делал амиговскую мышь для Speccy ).
Понятно, что он зависит от входного напря-
жения, и я провел несколько опытов для
определения максимальной прожорливости
К561ТЛ1. Данные держал в уме, и после сбо-
рки мыши просто забыл. Когда собрался пи-
сать статью - повторил опыт, но уже с им-
портным аналогом MC14093BCP, и заподозрил
разницу (хотя для схемы мыши несуществен-
ную). Когда появилась К561ТЛ1, решил пол-
ностью разобратся с этим вопросом. В итоге
появился скрин и этот текст.
Заодно решил вписать в экран график из
журнала РАДИО 6/90, хотя подозревал, что
он неверен (при низком питании граница Ul1
снижалась ниже половины питания). Еще там
печатали сомнительную информацию об инвер-
тирующем триггере Шмитта. Выходило так,что
это 4 триггера Шмитта с логикой 2И-НЕ, и
можно было предположить его однократное
переключение,если на один вход подали 0 (а
второй уже не прореагирует - согласно ло-
гике элемента). Хотя сам по себе триггер
Шмитта не связан с какой-либо логикой -
это простое устройство, со входом и выхо-
дом.