Раздел: Документация

0 ... 73 74 75 76 77 78 79 ... 119

1- 1

,х

1-

•ЕО

ТТ оо

01 02

оз 1

2

оГ ю ii

12 13

DO

MUX

rtU

•EO

TT

00 01 02 03

1

2

"57

10

11

12 13

DO

них

-iE\

Рис. 6.49

DI 0	mix
1
		DO
A

DI	MUX
0
1		DO
A

- - D -<>L

Рис. 6.Г)0

D

- D

я j~i ru

a. a

иГ1п[-Г1 гип

I Г

по mod 4, выполненная на четырех £>-/,-Я-триггерах. Если эту схему разделить на две части, состоящие из триггеров Qi, Qi и q3, Q4, то каждая из них будет представлять собой сихронные £)-триггеры. Такие триггеры легко могут быть синтезированы по структурной схеме, приведенной на рис. 3.52,я, если вместо двух элементов задержки D использовать два асинхронных потенциальных D-L-триггера.

MUX

-j-JTj-p Q

Рис. 6.52

Рис. 6.53

Синтез счетчика по mod 4, показанного на рис. 6.51.п. как синхронного автомата, выходами которого являются сигналы Q2 и Q4, может быть проведен методом, изложенным в j 4.5. Схема же на рис. 6.51,о названа асинхронным потенциальным счетчиком в силу того, что се выходами являются и сигналы Qi 11 Q$. Временные диаграммы на рис. 6.51,5 поясняют работу этого счетчика. Из рис. 6.51,5 видно, что состояние триггеров Q2 и q4 изменяется при изменении сигнала с 1 на 0 (при < / = 1). Эквивалентный счетчик по mod 4, выполненный натриггерах и имеющий только выходы Q2 и Q4, приведен на

рис. 6.52. На рис. 6.53 показана схема асинхронного потенциального счетчика, выполненная на 4-разрядном мультиплексоре 2 -+ 1.

6.5. Аналоговые ключи

и мультиплексоры-демультиплексоры

Принцип построения аналоговых ключей был рассмотрен в § 5.2 (см. рис. 5.20). Эти ключи выполняются по КМОП-технологии и позволяют создавать схемы с двунаправленной передачей сигналов, представленных как в аналоговой, так и в цифровой форме. Выпускаемые в интегральном исполнении аналоговые ключи пригодны для коммутации и двуполярных аналоговых сигналов. Ключ управляется цифровым сигналом

---

ОЕ (Output Enable), переводящим его в открытое (ОЕ = 1) или закрытое состояние (ОЕ = 0). В открытом состоянии сопротивление Ron ключа мало - от единиц до сотен Ом (On - включено), а в выключенном состоянии сопротивление Roff ключа велико - от десятков до сотен МОм (Off- выключено).

Аналоговые ключи. На рис. 6.54 приведены аналоговые ключи SW (Switch - ключ):

176КТ1, 561КТЗ, 74ЯС4016, 74ЯС4066 - четыре аналоговых ключа, различающиеся величиной Ron и видом передаточной функции (при ОЕ - 1 ключ открыт, при ОЕ = 0 ключ закрыт);

74ЯС4316 - четыре аналоговых ключа (при OEi • ОЕ = 1 соответствующий ключ открыт, при ОЕ{ ОЕ - 0 - ключ закрыт, i = 0,1,2,3).

нс4316

- di	SW	А. do
- ое
- ы	SW	do
- ое
Д ы	SW	Д DO -
01
(») Dl	SW 4016 4066	А. DO -
ое

Oat/ln

0Ea

ВТ

<-►	mux	4+
d;	dmx	do
- 00		0
01		1
02		2
03		3
or
0 ]
2
3
\0E

8 - OA/D, is - V э - V D

Рис. 6.54

Для аналоговых ключей входы и выходы неразличимы, поэтому любой вход Dli (Data Input) может служить выходом, а любой выход DOi (Data Output) - входом.

Основными параметрами, характеризующими качество аналоговых ключей, являются сопротивление ключа в открытом состоянии Ron typ и RoNm&x (типовое и максимальное значения), время включения tp и максимальный коммутируемый ток Ian max (ток аналогового сигнала; AN - Analog). Для типовых аналоговых ключей и мультиплексоров-демультиплексоров

Ian шах = Ю мА. Параметры некоторых ключей приведены в табл. П2.3.

Для обозначения питания аналоговых ключей используются обозначения: Vdd > 0 и Vee < О В (Vee = 0 при коммутации цифровых и однополярных аналоговых сигналов). На величину коммутируемого аналогового сигнала накладывается ограничение: Vee < Van < Vdd, где Van - напряжение аналогового сигнала. Напряжение питания Vdd = +3...4- 15, но при этом всегда должно выполняться соотношение Vdd + Wee\ < 15 В.

Одной из важнейших характеристик аналоговых ключей является их линейность - степень независимости передаточной функции (величины сопротивления Ron) °т уровня входного коммутируемого напряжения. Ключи можно считать линейными только при малых уровнях входного сигнала по сравнению с величиной напряжений питания Vdd-, \Vee\ и уровнями управляющего сигнала ОЕ.

На рис. 6.55,а показана схема включения ИС 561КТЗ для коммутации двухполярных аналоговых сигналов с уровнями до ±5 В. Цифровые управляющие сигналы обычно имеют КМОП-уровни, для коммутации же двухполярных аналоговых сигналов требуется переключение их уровней с Vdd на Vee < 0. Для преобразования КМОП-уровней управляющих сигналов OEi включена ИС 564УМ1, выходные сигналы F, которой переключаются с Vdd на Vee (если сигнал ОЕ, имеет уровень логической 1, то уровень сигнала F, равен Vdd, а если сигнал OEi имеет уровень логического 0, то уровень ft равен Vee)-

В структурных схемах удобно использовать упрощенное графическое изображение аналоговых ключей, показанное на рис. 6.55,6". Аналоговые ключи находят применение для коммутации резисторов и конденсаторов с целью изменения их величины в цепях между некоторыми двумя полюсами. На рис. 6.55,в показана схема коммутации резисторов в цепи между полюсами А и В. Сопротивление данной цепи определяется соотношением

з

R = J2Ri0E<-»=о

Такие схемы могут быть использованы для создания электронных аттенюаторов. Для коммутации конденсаторов в цепи между полюсами Л и Б используется схема, показанная на рис. 6.55,г. Емкость цепи между полюсами А и В определяется соотношением

з

C = YJCxOEl.

i=0

---

о) +5 В-

0Ео-		DO LO	T	f 0
ОЕ,-		Dl Ll		1
0Е2 -		D2 L2		2
0Е3-		D3 L3		3
Г		P

-5 В -

1

3K1KT3 I 14

DZ

OE

Dl

OE

Dl

OE

Dl

OE

sw

sw

sw

sw

DO

DO

DO

DO

D0Q

DO,

DO,

DO,

OEP

-П-Г

6:1 OutZn «5

OE - SW

In/Out

OEn

OE,

OE,

dz0di,d;2dz3 c-s ... +s в>

l-T-o л ,-

0

sw

SW

sw

-° A

sw

OE3 0E2

OE,

SW

0£n

-i-о В

OE,

SW

-о В

SPST DPST SPDT

OE

OE

OE

DPDT

OE

sw

Din

Dl,

sw

SPDT

DO

Рис. 6.55

ж)

Do ОЕ, Di 0Е2 DI2 0Е3 »»а и)

sw

sw

sw

DO

sw

1/4 9Б1КТЗ

t г	» «-».	SW	» «-».
I- *~	dj		DO
<• - г г	ОЕ

x.	1	DMX	F
1			0
	2		1
			2
OE-	E		3

DD

r

L

У = *,v*2

	sw

sw

sw

1/4 5B1KT3

		sw	«
			«-».
*t -	dz		DO
*2 -	OE

DO COut/Zn) DZ0CZn/Out)

DZ,CZn/Out)

DZ2CZn/0ut)

DZ3CZn/Out)

у - x2x,

Рис. 6.55 (продолжение)

Классификация типов выпускаемых аналоговых ключей поясняется рис. 6.55,Л

SPST (Single-pole single-throw) - однополюсный выключатель,

DPST (Double-pole single-throw) - двухполюсный выключатель,

SPDT (Single-pole doable-throw) - однополюсный переключатель на два положения,

DPDT ( Double-pole double-throw) - двухполюсный переключатель на два положения.

Все аналоговые ключи, изображенные на рис. 6.51 принадлежат к типу SPST. На аналоговых ключах легко построить аналоговый мультиплексор-демультиплексор (MUX-DMUX), который может выполнять функции как мультиплексора, так и демультиплексора в силу двунаправленности передачи информации аналоговыми ключами. На рис. 6.55,е показана схема MUX-DMUX 1 -* 2/2 -+ 1. Здесь также входы DIX могут служить выходами, а выход DO - входом, если схема используется в качестве демультиплексора.

Схема MUХ-DMUX 1 -» 4/4 -» 1 с независимым управлением ключами сигналами 0Е{ (i - 0,1,2,3) показана на рис. 6.55,лс. Управление данным MUX-DMUX должно производиться прямым унитарным кодом D13D12DI\DIq, только один разряд которого имеет активный уровень.

Схема MUX-DMUX 1 -► 4/4 -+ 1 с адресными сигналами

зо пу хальский Г И , Новосельцева Т Я.

0 ... 73 74 75 76 77 78 79 ... 119