Раздел: Документация
0 ... 47 48 49 50 51 52 53 ... 119 155ТЛ1 Ш8 &Я 555ТЛ2,Ш9 CD40106B МС141 ОБЕ МС14584В I 2 з, it 7 14 - НС енъ v сс НС7002 1Я 1Я 1Я 1Д  531ТЛЗ LS24 1561ТЛ1 &Я . з
7 - GHD ,4 - v GHD V 4Я 132 7 " Ш> < "Vcc ДСП 013 &Я - НС GHD 4Я &я &я 1 з 4033 НС7001 1 4JT 7 14 сс ДСП 014 20 4-7 13,16 &Я 41 7 - GHD 14 Vcc ДСП 132 16 Я 6- - - &я &я Ш> 4,3 - СМ) 12,13 - V Рис. 5.38 Таблица 5.14. Основные параметры триггеров Шмитта ТТЛ серий
имеет входную логику И или ИЛИ, то сигнал, подаваемый на вход триггера, формируется как конъюнкция или дизъюнкция нескольких сигналов. В табл. 5.14 приведены основные параметры некоторых триггеров Шмитта [28 - 30]. Триггер Шмитта А (В) имеет прямой А (В) и инверсный DO a (DO в) выходы, причем инверсный выход находится в Z-состоянии при ОЕ = 0 (рис. 5.39,6). В состав ИС входит фазовый детектор, выполняющий функцию F = А® В, т.е. ИС может использоваться в качестве чувствительного элемента в системах фазовой автоподстройки частоты. У триггеров Шмитта, изготовляемых по КМОП-технологии, пороги срабатывания и ширина петли гистерезиса зависят от напряжения питания. Так, триггеры Шмитта C.D4093 (564ТЛ1) характеризуются типовыми значениями величин [40]: УР = 2,9 В, Удг = 1,9 В при VDD = 5 В; VP = 5,9 В, VW = 3,9 В при VDD = 10 В; VP = 8,8 В, VN = 5,8 В при VDD = 15 В. Интегральная схема М(7145832? (рис. 5.39,а) содержит два триггера Шмитта - А и В, которые имеют входы RPA (RPB), RN A (RN В) и RA (RB) управления порогами срабатывания Vp и Vff. Пороги Vp и Удг можно изменять независимо двумя резисторами i?i и R„2 или одним резистором R оба порога одновременно. При R] = .Й2 = 5 кОм данные триггеры характеризуются значениями величин: VP = 3,3 В, VN = 1,7 В при Vdd = 5 В; VP = 5,7 В, VN = 4,3 В при Vdd = Ю В; VP = 8,2 В, VN = 6,8 В при Vdd = 15 В. Кроме указанных выше применений триггеры Шмитта могут использоваться для построения генераторов, схем расширения импульсов и др. На рис. 5.40,а показана типовая схема автогенератора на триггере Шмитта. Частота выходного сигнала генератора Q определяется постоянной времени ДС-цепи. Работу этого генератора поясняют временные диаграммы на рис. 5.40,5. Заряд и разряд конденсатора С может происходить только до напряжений, определяемых пороговыми уровнями Vp и Vjv- При достижении напряжением на конденсаторе Vc одного из этих уровней происходит скачкообразное изменение выходного сигнала генератора Q. Максимальная величина сопротивления резистора R зависит от входного тока триггера Шмитта 1ц (так, для ИС 555ТЛ2 рекомендуются значения R < 1 кОм). Частота генерируемых импульсов / = 0,1/RC [25]. В схеме генератора с времязадающей R\ ДгС-цепью, приведенной на рис. 5.40,6, резистор R2 служит для регулирования скважности выходного сигнала (возможно установить скважность 2). Стабильность 20 Пухальскмй Г, и , Новосельцева Т. Я. частоты генераторов на триггерах Шмитта определяется стабильностью пороговых напряжений V> и Vjv и достаточна для многих практических применений. Времязадающую ЛС-цепь из схемы генератора можно исключить для получения максимальной частоты генерируемого сигнала. Так, частота генерации в схеме, изображенной на рис. 5.41, составляет 36 МГц (на D-триггере собран делитель частоты на 2 для получения сигналов со скважностью 2).  в - GHD.te Ряс. 5.39  -j- С вввтлг 155тл2 Я и Рис. 5.41 Рис. 5.40 А UU1 У Рис. 5.42 На рис. 5.42,а показана схема расширителя импульсов. Значение входного сигнала G - 1 вызывает быстрый разряд конденсатора С благодаря малому выходному сопротивлению ЛЭ НЕ с открытым коллекторным выходом при низком уровне его выходного напряжения и устанавливает значение выходного сигнала триггера Шмитта Q = 1. На интервале значения сигнала G = 0 происходит заряд конденсатора С. Как только напряжение Vc достигнет порогового напряжения Vp (рис. 5.42,6), срабатывает триггер Шмитта, и его выходной сигнал изменяется с 1 на 0. Длительность выходного сигнала Q = 1 определяется времязадающей ДС-цепью. 5.4. Логические элементы с открытым коллекторным выходом Физические параметры и функциональные возможности ЛЭ зависят от выполнения их выходного каскада, (усилителя тока). Использование мощных или (и) высоковольтных транзисторов в выходных каскадах ЛЭ предопределяет область их применения. Классификация выходных каскадов ЛЭ. В ТТЛ ИС наиболее часто используются пять типов выходных каскадов: 1.На рис. 5.43,а показан ЛЭ с каскадным, или стандартным, выходом (totem-pole output), выполняющий функцию f(v): напряжения Va и Vb всегда изменяются в противофазе (если Va = L - низкий уровень, то Vb = Н - высокий уровень, и наоборот; здесь L и Н означают величины напряжений, закрывающих и открывающих соответствующие транзисторы). Такой ЛЭ обеспечивает большой выходной втекающий ток Iol (открыт нижний транзистор) и значительно меньший по величине выходной вытекающий ток 1он (открыт верхний транзистор), что обусловлено, в частности, наличием диода и ограничивающего ток резистора R (при коротком замыкании выхода ЛЭ на корпус он не выходит из строя). Описанный выходной каскад в разных сериях может иметь различные модификации (другие значения R, или вместо верхнего транзистора и диода может использоваться составной транзистор). Логические элементы со стандартным выходом имеют нагрузочную способность п > 10 (см. табл. 5.4). Такой же выходной каскад имеют ЛЭ с повышенной нагрузочной способностью. 2.На рис. 5.43,6 изображен ЛЭ с открытым эмиттерным выходом, выполняющий функцию /(): коллектор подсоединен к полюсу Vcc, эмиттер выходного транзистора не подключен к нагрузке внутри ИС, а подсоединен к отдельному внешнему выводу ИС (Rl - внешняя нагрузка). В данном выходном каскаде Используются, как правило, мощные транзисторы, рассчитанные на большой ток нагрузки. Такие выходные каскады имеют некоторые интерфейсные ИС (например, передатчики для линий связи 559ИП4, 1102AII2 и др.). Нагрузка Rl к этим ЛЭ под-го*  Рис. 5.43 ключается между выводами эмиттера и корпуса, т. е. выходной каскад представляет собой эмиттерный повторитель, обеспечивающий в отличие от каскада со стандартным выходом большой выходной ток Ioh (Source current- вытекающий ток). При низком уровне выходного напряжения Vol ток через транзистор отсутствует, и выходной каскад имеет большое выходное сопротивление, определяемое величиной Rl- 3. На рис. 5.43,в показан ЛЭ с открытым коллекторным выходом, выполняющий функцию f(v): эмиттер подсоединен к корпусу, коллектор выходного транзистора не подключен к нагрузке внутри ИС, а подключен к отдельному внешнему выводу ИС (Rl - внешняя нагрузка). Схема ЛЭ 2И-НЕ с открытым коллекторным выходом изображена на рис. 5.43,г (1/4 ИС SN14LS2Q). Выходные транзисторы изготовляются на разные токи на- грузки и разные допустимые напряжения питания: +5, +15, +30, +35 В и др. Выходы с открытым коллектором транзистора должны быть подключены с помощью внешнего резистора Rl к соответствующему источнику питания Vcc = 5 В или Vdd > 5 В. Если выходной транзистор открыт (на базу поступает высокий уровень напряжения Н), то на выходе устанавливается низкий уровень напряжения Vol- Если же транзистор закрыт (на базу поступает низкий уровень напряжения L), то на выходе устанавливается высокий уровень напряжения Voh = Vdd-, значительно превышающий уровень логической 1 в ЛЭ со стандартным выходом. Если используются мощные выходные транзисторы, то выходной каскад обеспечивает большой выходной ток Iol (Sink current- втекающий ток). Чем больше ток Iol при Vol - 0,4 В, тем меньше выходное сопротивление каскада при низком уровне выходного напряжения. При высоком уровне выходного напряжения Voh ток через транзистор отсутствует, и выходной каскад имеет большое выходное сопротивление. В этом случае выходное сопротивление каскада определяется внешней нагрузкой Rl- На рис. 5.43,5 показаны временные диаграммы, поясняющие работу ЛЭ 2И-НЕ с открытым коллекторным выходом - из-за различия выходных сопротивлений при низком Vol и высоком Voh уровнях выходных напряжений отрицательный и положительный фронты выходного сигнала имеют разную длительность. Длительность положительного фронта определяется постоянной времени нагрузки г = RlCl (см. рис. 5.43,в) и во много десятков раз больше длительности отрицательного фронта при больших емкостных нагрузках Cl- 4.Выходные каскады, представляющие собой изолированные транзисторы (коллектор, эмиттер и база мощных выходных транзисторов подключены только к внешним выводам ИС), используются в интерфейсных ЛЭ и позволяют более гибко выбирать схему их подключения как к ЛЭ, так ji к нагрузке, в зависимости от решаемой задачи. Логические элементы с изолированными транзисторами используются, например, в передатчиках данных 155ЛП7, 1102АП5, 1102АП10 по линиям связи (выходные транзисторы обеспечивают ток 300 мА). 5.На рис. 5.43,е показан ЛЭ с тремя состояниями выхода, выполняющий функцию f(v): ЛЭ имеет управляющий вход ОЕ (Output Enable - разрешение выхода), одно из значений сигнала на котором переводит оба выходных транзистора в закрытое состояние (табл. 5.15). При значении ОЕ = 0 ЛЭ с тремя состояниями выхода работает так же, как и ЛЭ со стандартным выходом. В табл. 5.15 обозначено: L (Low) - низкий уровень 0 ... 47 48 49 50 51 52 53 ... 119
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
