Очень много всего по схемотехнике (Пункт 2 - схема элементов)

Посмотреть архив целиком

2.3. Выбор системы элементов


Сравнительная таблица различных серий микросхем, выпускаемых отечественной промышленностью представлена в данной таблице.


Технология

Схемо-техни-ческое исполнение

ИС

Электрические параметры

PCC, мВт/

ЛЭ

tp, тип нс/ЛЭ

Работа перек-лючения (РСС tp), Дж

Частота переклю-чения триггеров МГц

Биполярная

ТТЛ
(SI)

К155, КМ155, К133, КМ133


10

10

100

До 35

ТТЛШ

(Si)

530, КР531


КР1531


533, К533, КМ555


1533, КР1533


19


4


2


1

3


2


9,5


4

57


8


19


4

До 125


До 130


До 45


До 100

ЭСЛ

(Si)

100, К500


К1500


25


40


2


0,75

50


30

До 125


До 300

Униполярная

КМОП

(Si)

564, 561


1564


КР1554


0,0025 на

1 МГц

45


10


3,5

0,1


0,025


0,008

До 10


До 30


До 125

НОПТШ

(GaAs)

К6500

3..6

0,1

0,3….0,6

1000


Рассмотрим эти серии микросхем.

Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ). Элементы ТТЛ заменили собой элементы диодно-транзисторной логики (ДТЛ) с появлением многоэмиттерных транзисторов. Этот транзистор представляет собой интегральный элемент, объединяющий свойства диодных логических схем и транзисторного усилителя.

Логические элементы ТТЛ обладают большой нагрузочной способностью (РРАЗ=10). Большие выходные и сравнительно невысокие входные токи способствуют хорошему согласованию схем между собой. Низкие выходные и входные сопротивления микросхем ТТЛ обуславливают малые постоянные времени заряда и разряда нагрузочных паразитных емкостей проводников печатных плат.


Широкое применение получили микросхемы, в которых используются диоды и транзисторы Шотки. Повышение быстродействия здесь получено снижением степени насыщения транзисторов за счет применения диодов Шотки, шунтирующих переход коллектор – база насыщенного транзистора. К тому же элементы ТТЛШ значительно меньше элементов ТТЛ, что позволяет резко сократить паразитные емкости схем и увеличить быстродействие за счет уменьшения постоянной времени RC цепочек.


Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ). Элементы ЭСЛ – наиболее скоростные из промышленно освоенных, изготовляемых на основе кремния. В элементах ЭСЛ используется токовый ключ. Быстродействие токового ключа весьма велико, так как транзисторы в нем работают в режимах, позволяющих максимально использовать их частотные возможности: отсутствует режим насыщения, перепады напряжений могут быть малыми. Однако за счет малого перепада выходного напряжения снижается помехоустойчивость схемы.


Элементы на комплиментарных МОП - транзисторах (КМОП). Элементы типа КМОП обладают хорошими характеристиками, выдающимися параметрами по помехоустойчивости, сохраняют работоспособность при значительных колебаниях питающего напряжения.

Вывод: для построения универсального регистра с заданными техническими параметрами, наиболее подходят элементы типа ТТЛШ.

Рассмотрим подробнее характеристики схем ТТЛШ логических элементов типа ТМ2, ЛН1, ЛИ1, ЛР9, которые будут использоваться в электрической принципиальной схеме.



  1. ЛН1 – 6 логических элементов «НЕ»

Сравнительная таблица ЛН1 для разных серий:

Тип микро-схемы

Тип логики

ICС,

мА

tPHL,

нс

tPLH,

нс

IOH,

мА

IOL,

мА

T, C

530ЛН1

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КР531ЛН1

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КМ531ЛН1

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КР1531ЛН1

ТТЛШ

6,5

5,16

6

-1

20

-10…+70


Условное графическое обозначение ЛН1:




1,3,5,9,11,13 - входы;
2,4,6,8,10,12 - выходы;
7 - общий;
14 - напряжение питания;



2. ЛИ1 – 4 логических элемента «2И»


Сравнительная таблица ЛИ1 для разных серий:

Тип микро-схемы

Тип логики

ICС,

мА

tPHL,

нс

tPLH,

нс

IOH,

мА

IOL,

мА

T, C

530ЛИ1

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КР531ЛИ1

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КМ531ЛИ1

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КР1531ЛИ1

ТТЛШ

6,5

5,16

6

-1

20

-10…+70






Условное графическое обозначение ЛИ1:





1,2,4,5,9,10,12,13 - входы;
3,6,8,11 - выходы;
7 - общий;
14 - напряжение питания;







3. ЛР9 – Логический элемент «4-2-3-2И-4ИЛИ-НЕ»


Сравнительная таблица ЛР9 для разных серий:

Тип микро-схемы

Тип логики

ICС,

мА

tPHL,

нс

tPLH,

нс

IOH,

мА

IOL,

мА

T, C

530ЛР9

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КР531ЛР9

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КМ531ЛР9

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КР1531ЛР9

ТТЛШ

6,5

5,16

6

-1

20

-10…+70


Условное графическое обозначение ЛР9:





1,2,3,4,5,6,9,10,11,12,13 - входы;
8 - выходы;
7 - общий;
14 - напряжение питания;











4. ТМ2 – 2 D-триггера со сбросом и установкой


Сравнительная таблица ТМ2 для разных серий:

Тип микро-схемы

Тип логики

ICС,

мА

tPHL,

нс

tPLH,

нс

IOH,

мА

IOL,

мА

T, C

530ТМ2

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КР531ТМ2

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КМ531ТМ2

ТТЛШ

26

5

4,5

-1

20

-60…+125

КР1531ТМ2

ТТЛШ

6,5

5,16

6

-1

20

-10…+70


Условное графическое обозначение ТМ2:



1 – Вход R1

2 – Вход D1

3 – Вход C1

4 – Вход S1

5 – Выход Q1

6 – Выход Q1

7 – Общий

8 – Выход Q2

9 – Выход Q2

10 – Вход S2

11 – Вход C2

12 – Вход D2

13 – Вход R2

14 – Напряжение питания


По представленной функциональной схеме на логических элементах произведем подбор микросхем удовлетворяющих требованиям технического задания. А именно максимальное время распространения сигнала не должно превышать 25нс (40Мгц) и потребляемая мощность не должна превышать 3 Вт.



Случайные файлы

Файл
9984-1.rtf
71085-1.rtf
31936.rtf
24201.rtf
19314.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.