Раздел: Документация
0 ... 41 42 43 44 45 46 47 ... 119 В табл. 5.1 [25] приведены основные параметры базовых ЛЭ различных серий зарубежных ИС, изготавливаемых по ТТЛ-технологиям. Наименьшее значение параметра tpP имеет серия SN74ALS, но тем не менее при проектировании быстродействующих цифровых устройств может потребоваться другая серия, выбираемая по параметру tpj на основании табл. 5.1. Серии ИС SN54, SN74 и SN84 различаются только температурным диапазоном, допустимой величиной отклонения напряжения источника питания от номинала (табл. 5.2) и типом (материалом) корпуса [26]. Серия SN54 предназначена для военных применений (имеет большие допуски по температуре и питанию), а серия SN74 - для промышленного применения. Каждая ИС, как правило, выпускается как в серии SN74, так и в серии SN54. Интегральные схемы всех этих серий имеют одинаковые или близкие статические и динамические параметры, поэтому в дальнейшем будут рассматриваться в основном ИС серии 574. В табл. 5.3 приведено соответствие зарубежных й отечественных серий ИС. В настоящее время широкое применение при проектировании радиоэлектронной аппаратуры находят серии 533/555, 1533/КР1533 и 1531/КР1531. Все серии, указанные в табл. 5.3, совместимы по уровням входных и выходных сигналов, т. е. в одном устройстве можно использовать ИС различных серий без дополнительных согласующих элементов, преобразующих уровни сигналов. Конечно, при этом следует учитывать взаимную нагрузочную способность ИС различных серий. Кроме ЛЭ со стандартными статическими параметрами (как у базовых ЛЭ) выпускаются буферные ЛЭ (драйверы) с повышенными значениями выходных токов. Например, буферная ИС 74ALS1000 (КР1533ЛА21) по функциональному назначению и расположению выводов идентична ИС 74ЛLS00 (КР1533ЛАЗ), но имеет в три раза большую нагрузочную способность. Такие ЛЭ предназначены для работы на большие нагрузки. Взаимная нагрузочная способность ИС различных серий приведена в табл. 5.4. В базовом ЛЭ 74500 (531ЛАЗ), показанном на рис. 5.1,г, задержка tp({ уменьшена в два раза по сравнению с задержкой в ЛЭ 74Я00 (131 ЛАЗ) в основном благодаря транзисторам Шотки (без увеличения мощности потребления). Диоды Шотки, включенные между входными и общим выводами, обеспечивают защиту входов ЛЭ от отрицательного напряжения помех. Статические параметры у ИС серии SN74S не хуже, чем у ИС серии SN74H, поэтому большинство западных изготовителей прекра- Таблица 5.1. Параметры зарубежных ИС серий SN74
Таблица 5.2. Сравнительные характеристики ИС
Таблица 5.3. Соответствие отечественных ИС зарубежным
Таблица 5.4. Взаимная нагрузочная способность ИС
1 Логический элемент 00. тило выпуск серии SN74H в 1981 г. Базовый маломощный Шотки ЛЭ 74LS00 (555ЛАЗ) показан на рис. 5.4. Во входной цепи на диодах Шотки реализована функция И. Эти диоды имеют напряжение пробоя 15 В, что позволяет подавать на входы ЛЭ сигналы с повышенными (до 15 В) значениями уровня логической 1. Диоды Шотки, включенные между входными и общим выводами, обеспечивают защиту входов ЛЭ от отрицательного напряжения помех. Благодаря значительно большему быстродействию и вдвое большим значениям выходных токов (см. табл. 5.1) серия SN74LS вытеснила серию SN74L - большинство западных изготовителей Прекратило выпуск этой серии в 1981 г. Мощность потребления мВт/вентиль у ИС серии SN74LS в 5 раз меньше, чем у ИС серии SN74S, поэтому при одних и тех же допустимых значениях мощности, рассеиваемой корпусом ИС, достижима большая степень интеграции элементов на кристалле. Следствием этого является возможность изготовления ИС, представляющих собой сложные функциональные устройства.  1/4 S/Y74LSO0 Рис. 5.4Рис. 5.5 Базовый ЛЭ 74ALS00 (КР1533ЛАЗ; усовершенствованный маломощный Шотки) показан на рис. 5.5. Для снижения величины входного тока Ijl во входных цепях использованы р-п-р-транзисторы, что увеличило нагрузочную способность rajr, в 4 раза по сравнению с нагрузочной способностью ИС 74Z/500. Время же задержки tvd и мощность потребления на один вентиль Р удалось уменьшить в 2 раза (см. табл. 5.1), поэтому серия SN74ALS может быть использована в разработках новых ра- диоэлектронных устройств вместо серии SN74LS. Входы и выход ЛЭ защищены от отрицательного напряжения помех диодами Шотки. Напряжение пробоя входных цепей повышено до 30...35 В. Серия ИС SN74AS предназначена для проектирования сверхбыстродействующих устройств - время задержки сигналов в вентиле tpd = 1,5 не. Для разработки таких устройств ранее использовались только ИС, изготавливаемые по ЭСЛ-технологии. Вазовый ЛЭ этой серии показан на рис. 5.6. Входные цепи выполнены нар-n - т>транзисторах, как и в ИС серии SN74ALS. Конденсатор на диоде V D улучшает переключательные свойства выходного каскада. Все входы и выход ЛЭ защищены от отрицательного напряжения помех диодами Шотки. Для ИС серии SN74ALS малой степени интеграции характерны значения tpd = 1,5 не и Р = 22 мВт/вентиль (см. табл. 5.1), однако внутренние вентили в ИС средней и большой степени интеграции выполняются со значениями 1 не и 12 мВт/вентиль. Такие ИС характеризуются средними значениями параметров tpd = 1,7 не и Р = 15 мВт/вентиль (с учетом внутренних и выходных вентилей).  1/4 SV744S00 Рис. 5.6 На рис. 5.7 показан базовый ЛЭ 74F00 (КР1531ЛАЗ), разработанный фирмой Fairchild Instrument & Camera Corp., параметры которого занимают среднее положение по отношению к  1/4 S/Y74fOOSN74SSN74ALS, SH74AS Рис. 5.7Рис. 5.8 параметрам базовых ЛЭ 74ALS00 и 74Л500: tpd = 2 не и Р = 4 мВт/вентиль. Такие параметры обеспечивают данной серии ИС наиболее широкое применение при проектировании быстродействующих цифровых устройств. На рис. 5.8 изображены входные цепи ИС некоторых серий с эквивалентной нагрузкой в виде последовательно включенных диодов, обозначающих переходы база-эмиттер транзисторов, которые подключены к этим цепям (Ube - напряжение открытого перехода база-эмиттер, Uce - напряжение перехода коллектор-эмиттер, Usd - напряжение на открытом диоде Шотки). Помехоустойчивость ИС определяется значением порогового уровня переключения Vth, которое, как следует из рис. 5.8, составляет ([27]): VTh = 2Vbe - Uce « 1,2... 1,3 В для серий £74 и SN74S, VTh = 2UBe - Usd и 1,1 В для серии SN74lS, VTh = ZUbe- Ube ~ 1,4... 1,5 В для серий SN74AS/ALS. Для ИС серии SN74F пороговый уровень Vjjj = 1,4... 1,5 В. Типовая помехоустойчивость ИС характеризуется допустимым уровнем помех [27] AVntyp = VoHtyp - УТН, AVbtyp = Vju - VoLtyp, а граничная помехоустойчивость (в наихудшем случае) - величинами AVh = Voh min ~ VlHmin, AVl = VlLmax ~ VoLmax- 0 ... 41 42 43 44 45 46 47 ... 119
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
