11.Швидкодія мікросхем,час перемикань елемента чи логічної схеми

Швидкість роботи схеми визначається часом перемикання її логічних елементів. Розрізняють поняття швидкодії логічного елементу, тобто час реакції елементу на зміну сигналу на входах і час наростання сигналу- t_T

Швидкодію t_PHL характеризує час затримки вихідного сигналу по відношенню до вхідного при зміні стану виходу з L на H

Відповідно характеризує час затримки вихідного сигналу по відношенню до вхідного при зміні стану виходу з Н на L . Для виміри швидкодії використовують відносний рівень 1,5 В Мал. 6.19 показує, що швидкодія t_PHL характерізуєт час, за який на виході з'являється напруга входу 1,5 В. Характерістіка для представлена на мал. 6.20. Середня швидкодія гр визначається таким чином:

Замість терміну «швидкодія» також застосовується термін «час затримки сигналу». Перехідний час сигналу відноситься лише до виходу елементу. Воно характеризує крутість фронтів вихідної напруги.

Час наростання сигналу t_TLH характеризує час, необхідний для віз растанія вихідної напруги з 10 % до 90 % різниці між L і H.

Время t_TLH показано на рис. 6.21. Время нарастания сигнала t_THL характе­ризует время, необходимое для уменьшения выходного напряжения с 90 до 10 % разницы между Ь и Н (рис 6.22).

Час t_TLH показаний на мал. 6.21. Час наростання сигналу t_THL характеризує час, необхідний для зменшення вихідної напруги з 90 до 10 % різниці між L і Н (рис 6.22).

12.Навантажувальна здатність мікросхем

Для управління логічними елементами потрібні певна напруга і струми. До виходу елементу може приєднуватися лише певна кількість входів. Якщо підключити більше входів, то вихідний рівень недопустимо знизиться. Елементи будуть переобтяжені, а схема працювати не буде.

Розрізняють два коефіцієнти навантажень: вхідний коефіцієнт навантаження і коефіцієнт розгалуження по виходу. Для кожного сімейства схем визначено номінальне вхідне струмове навантаження елементів. Для ТТЛ-елементів:

Вхідний коефіцієнт навантаження логічного елементу дорівнює одиниці (F_I = 1), якщо вхід елементу споживає номінальну потужність.

Спеціальні входи можуть споживати подвійну або потрійну номінальну потужність. Тоді їх коефіцієнт навантаження рівний двом і відповідно трьом. Такі коефіцієнти навантажень зустрічаються перш за все в інтегральних схемах з високою щільністю елементів.

Під коефіцієнтом розгалуження логічного елементу по виходу Р0 розуміють кількість нормальних входів інших елементів, яке може бути підключене до його виходу.

Нормальним для стандартних логічних елементів вважається коефіцієнт розгалуження не менше 10. Силові логічні елементи мають коефіцієнт розгалуження не менше 30.

13.Завадостійкість мікросхем

Перешкоди у вигляді імпульсів напруги можуть викликати мимовільні помилкові перемикання виходів логічних елементів з Н на L і навпаки з L на H. Щоб це не відбувалося, необхідний зазор між допустимими діапазонами ВИСОКОГО і НИЗЬКОГО рівнів. Чим більше зазор, тим вище перешкодостійкість схеми.

Розрізняють статичну і динамічну (імпульсну) перешкодостійкість.

Статична перешкодостійкість елементу відноситься до імпульсів напруги, що діють довше за середню тривалість перехідних процесів в схемі t_P До статичних перешкод також відносяться повільно зростаючі імпульси напруги.

Статична перешкодостійкість характеризує максимально допустиму зміну напруги на входах елементу, при якому не відбувається зміна стану виходу.

Вона вказується для номінального режиму роботи і для найсприятливішої комбінації чинників, що впливають на перешкодостійкість. Наприклад, при невдалому співвідношенні напрузі логічних елементів, що управляють і керованих, несприятливому поєднанні вхідних сигналів, при неномінальної температурі довкілля і при задіяному максимальному коефіцієнті розгалуження. Таку комбінацію називають випадком гіршої перешкодостійкості.

Динамічна перешкодостійкість елементу відноситься до імпульсів напруги, що тривають менше середньої тривалості перехідних процесів в схемі t_P. Відповідна імпульсам енергія, що характеризується амплітудою і тривалістю імпульсу, не повинна перевищувати певне граничне

значення. Динамічна перешкодостійкість залежить в основному від чутливості входу логічного елементу. Вона описується граничній кривій (мал. 6.24). Динамічна перешкодостійкість характеризує тривалість перешкоди по напрузі певної величини на входах елементу, при якій не про виходить зміна стану виходу.

Точні дані для допустимої амплітуди напруги перешкоди і допустимий час її дії отримують з аналізу характеристик (мал. 6.24). При цьому існують криві для H-уровня і L -уровня. Якщо на вході діє стан Н то слід користуватися кривою для H-уровня. Відповідно якщо на вході діє стан L, то слід користуватися кривою для L-рівня. H-уровні більш помехоустойчиви, тому крива для H-уровня проходіт вище.