    
Раздел: Документация
0 ... 64 65 66 67 68 69 70 ... 119  Рис. 5.133 триггеры 555ТР2). Работа схемы поясняется временными диаграммами, показанными на рис. 5.134,а. Эта схема функционирует надежно при использовании любых типов переключательных контактов. Длительность значения сигнала Q = 1 определяется временем нажатия кнопки, если в нормально замкнутом положении переключателя вход R подключен к корпусу. R J а 1 плл 1 ПЛ Рис. 5.134 На рис. 5.133,б" изображена схема исключения дребезга с формированием импульсов малой длительности, выполненная на одной И С 555 Л Н2 (длительность выходного сигнала в этой схеме не зависит от времени нажатия кнопки). Дребезг, как и в предыдущей схеме, устраняется Д-5-тригтером, реализованном на двух ЛЭ НЕ с открытым коллекторным выходом. Формирование значения выходного сигнала Q = 1 поясняется временными диаграммами, приведенными на рис. 5.134,6" (дребезг контактов не показан). Для удешевления схемы к четырем ЛЭ НЕ резисторы не подключены. Изменять длительность Т формируемого сигнала с можно изменением емкости конденсатора С (например, Т « 60 нс при С = 0; Т и 0,5 мкс при С = 62 пФ и Т « 1 мкс при С = 130 пФ). Автогенераторы периодических сигналов. Автогенераторы могут быть построены на усилителях, охваченных поло- жительной обратной связью. В качестве времязадающих цепей используются ДС-цепи, ХС-контуры и кварцевые резонаторы. Наибольшая стабильность частоты генерируемого сигнала достигается в генераторах на кварцевых резонаторах. Выпускаются специальные ИС, содержащие все элементы электронной схемы генератора, к внешним выводам которых остается только подключить кварцевый резонатор или кварцевый резонатор и ХС-контур. На рис. 5.135 представлены ИС: 74X5320 - генератор с кварцевой стабилизацией частоты (Crystal-Controlled Oscillator); 74X5321 - генератор с кварцевой стабилизацией частоты и делителем частоты на 2 и 4; 74ЛС11208 - два мощных усилителя тактовых сигналов С (Clock Drivers) с Z-состоянием выходов, имеющих по четыре идентичных выхода СЫ\\ (Clock), i = 1,2,3,4. LS320 xtal xtal lis TdVK, tank,
8 - GND , l з - gnd 6,1 з CLX, ШЖ1 clk7 Ш<3 nc LS321 BCU 208
6 - gnd l з - gnd &0E Ml 4 1 2 DRV drv »► CLK 1 2 3 4 9t> clk 1 2 3 4 11 - V. 4.7 - gnd 13,16 - v Рис. 5.135 Структурная схема ИС 74X5321 показана на рис. 5.136. Кварцевый резонатор (Quartz Crystal) подключается к выводам XTALi.u. XTAL2 генератора GN. При „работе на основной частоте кварцевого резонатора между выводами TANК\ и ТANК2 ( TANK - резонансный контур) включается индуктивность X = 5 ... 100 мкГн с добротностью Qi, - 30 ... 40 или резистор с сопротивлением примерно 130 Ом. При работе на третьей гармонике кварцевого резонатора между этими выводами следует подключить колебательный контур, настроенный на эту частоту. Генератор может быть использован в диапазоне частот от 100 кГц до 20 МГц. Генератор 74X5321 содержит схему временной привязки с выходом Q, выполненную на D-триггере, и делитель частоты на 2 (выход Qo) и на 4 (выход Qi). Буферы с мощными выхода-  ми CLK~i и CLK-i имеют отдельные выводы питания GN Р2 и VcC2 Для исключения их влияния на выходы CLK\ и CLK\ со стандартной нагрузочной способностью. Генератор 74Х5"320 отличается от генератора 74Х5321 только отсутствием делителя частоты на 2 и 4. При необходимости автогенераторы периодических сигналов могут быть выполнены на ЛЭ НЕ. На рис. 5.137,а показана схема автогенератора с времязадающей ДС-цепью. Значение сопротивления R зависит от серии ИС (так, при использовании ЛЭ НЕ серии 155 рекомендуется брать R = 220 Ом; чем ниже входное сопротивление ЛЭ НЕ, тем меньше должно быть сопротивление R; частота генерации / » 1/3ДС при использовании ЛЭ серии SN74 [26]). Изменение частоты генерации производится изменением емкости конденсатора С (конденсатор 27 пФ может потребоваться для дополнительного сдвига фазы, необходимого для выполнения условий генерации). В схеме на рис. 5.137,6"для стабилизации частоты генерации использован кварцевый резонатор с основной частотой /0. Генератор с кварцевой стабилизацией частоты, выполненный на одном ЛЭ НЕ с открытым коллекторным выходом, изображен на рис. 5.138,а. Для надежной работы генератора требуется включение между выводами ЛЭ индуктивности L = 100...250 мкГн в зависимости от резонансной частоты резонатора. Другие практически используемые схемы генераторов с кварцевой стабилизацией частоты приведены на рис. 5.138,6 и 5.139. 5.12. Рекомендации по выбору серий ИС Разработчики ИС главное внимание уделяют четырем параметрам, определяющим их свойства: быстродействию, энергопотреблению, нагрузочной способности и допустимому уровню помех. Поскольку из-за взаимной противоречивости свойств ИС невозможно разработать одну серию, обладающую наивысшими показателями всех этих параметров, разработчики стремились создавать новые семейства ИС, имеющие наилучшие значения каких-либо двух или трех параметров. Это привело к резкому увеличению числа выпускаемых серий ИС, некоторые из которых весьма незначительно отличаются друг от друга. Выбор серий ИС при проектировании цифровых устройств наиболее прост при учете только двух параметров: быстродействия и потребляемой мощности. Для уменьшения общей потребляемой мощности в одном устройстве, как правило, требуется использовать несколько серий ИС. Задача их оптимального выбора значительно осложняется при учете всех четырех параметров. При этом каждый из параметров нельзя охарактеризовать только одним числом, что дополнительно осложняет проблему выбора серий ИС. Например, потребляемая мощность характеризуется тремя числами, соответствующими статической и динамической мощности потребления и дополнительной мощности рассеивания КМОП ИС при их взаимодействии с ТТЛ ИС. В § 5.1 и 5.2 описаны усовершенствованные ТТЛ и КМОП серии ИС. Кроме КМОП серий АС/ACT, создана серия FCT (FAST CMOS Technology - КМОП-технология FAST), Показатели быстродействия и нагрузочной способности ИС которой впервые сравнялись с соответствующими показателями ТТЛ ИС (ИС семейства FCT представляют собой просто КМОП-варианты соответствующих ИС семейства FAST). Эти быстродействующие ИС с высокой нагрузочной способностью и большими перепадами выходных сигналов создают достаточно высокие уровни помех. Помехи всегда считались важным параметром, однако с появлением усовершенствованных КМОП-технологий помеховые характеристики стали одним из главных отличительных факторов различных серий усовершенствованных КМОП ИС. Традиционные серии ИС. В табл. 5.29 представлены характеристики традиционных серий на примере ИС 244 для большинства серий. Эти серии выпускаются за рубежом многими компаниями-поставщиками, обычно стоят недорого, имеют хорошо известные стабильные свойства и содержат широкую номенклатуру ИС, реализующих различные функции. Число поставщиков некоторых серий ИС уже начало сокращаться, а цены пошли вверх. В настоящее время к таким сериям относятся стандартные ТТЛ ИС, КМОП ИС серии C.D4000, маломощные ТТЛШ ИС (серия LS) и ТТЛШ ИС (серия 5). Остальные ИС из табл. 5.29 по быстродействию, уровню помех и энергопотреблению можно разделить на три группы. В рамках каждой из них имеются заметные различия в параметрах ИС. Например, ИС серии ALS имеют втрое меньшее энергопотребление по сравнению с ИС серии FAST, однако уступают им в быстродействии; ИС серий АС / ACT обладают максимальной нагрузочной способностью при работе на линии передачи, имея симметричные выходные токи ±24 мА, а у ИС серии FCT максимальна статическая нагрузочная способность при работе на согласующую нагрузку (ток Iol - 64 мА). Проблема выбора среди этих серий ИС решается однозначно. Поскольку конечное изделие должно быть достаточно дешево, Таблица 5.29. Перечень серий логических ИС
выбирать следует серию, изготавливаемую по хорошо отработанной технологии, так как именно в этом случае обеспечивается небольшая цена компонентов. Например, для переносного компьютера принципиально необходимо малое энергопотребление, что практически однозначно определяет выбор КМОП-технологии. Если система должна работать на тактовой частоте 12 МГц или меньше, то идеальный вариант для нее - серия НС/НСТ. Если тактовая частота должна превышать 16 МГц, то потребуется серия АС/ACT. В диапазоне между 12 и 16 МГц выбор конкретной серии следует выполнять на базе более детального анализа временных параметров. Новые серии ИС. В табл. 5.30 на примере ИС 244 представлены четыре группы новых ИС: серии ACQ и ACTQ (фирма National Semiconductor) - усовершенствованные КМОП ИС второго поколения (семейство ACMOS), в которых особое внимание уделено снижению уровня помех; серии FCTx и FCTxT, где х = А, В или С - три градации быстродействия (фирма National Semiconductor) - второе поколение семейства ACMOS усовершенствованных КМОП ИС, для которых главный упор сделан на повышение быстродействия; серия FASTr (фирма National Semiconductor) - второе поколение усовершенствованных биполярных ТТЛ ИС; серия ВСТ (фирма Texas Instruments) - первое поколение БиКМОП (BiMOS) ИС. 0 ... 64 65 66 67 68 69 70 ... 119 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
