Применение ТТЛ микросхем

Нагрузочная емкость разряжается при токе, примерно в 2 раза большем, чем тот, при котором она заряжается. Из этого следует, что отрицательный фронт выходного сигнала имеет в два раза большую крутизну, чем положительный. При этом ухудшение крутизны фронта составляет около 0,05 нс/пФ для отрицательного и 0,1 нс/пФ для положительного фронтов выходного сигнала (рис. 4.5). Предполагается, что сигнал

ы подаются одновременно, т. е. без учета задержки распространения. На рис. 4.6 показаны графики зависимости времени распространения сигналов от емкостной нагрузки для ИС серии К155.

Другое ограничение на емкость нагрузки ИС ТТЛ связано с обеспечением надежной работы ИС в аппаратуре. Как правило, в технических условиях устанавливается предельная емкость нагрузки Сн пред. При емкостной нагрузке, близкой к предельной, снижаются нагрузочная способность микросхем из-за появления дополнительных токов перезарядки емкости и помехоустойчивость, увеличиваются амплитуда и длительность выброса тока при переключении в выходной цепи ЛЭ, а также рассеиваемая мощность.

Выброс тока при переключении имеет место во всех ЛЭ с двухтактным выходом и рассматривается как один из недостатков ИС ТТЛ. Так, при переключении выхода ЛЭ из состояния лог. 0 в состояние лог. 1 транзистор VT4 (см. рис. 3.1) открывается раньше, чем закрывается транзистор VT5, что вызывает резкое увеличение потребляемого от источника тока, протекающего вплоть до момента выключения транзистора VT5. При подключении к выходу ЛЭ емкости рост выходного напряжения определяется временем заряда этой емкости током, протекающим через транзистор VT4. При малых емкостях происходит увеличение длительности выброса тока примерно до 20 нс, а при емкостях свыше 40 пФ — увеличение амплитуды выброса и сдвиг его максимального значения в область больших времен до тех пор, пока при емкости около 500 пФ максимальное значение тока не достигнет выходного тока ИС в режиме короткого замыкания. Типичная зависимость выброса тока от емкости на выходе схемы для логического элемента ИС ТТЛ показана на рис. 4.7, где за нулевой уровень тока принят начальный ток питания.

При переключении ЛЭ из состояния лог. 1 в состояние лог. 0 емкость нагрузки начинает разряжаться через транзистор VT5. Амплитуда тока при этом может достигать 50 мА, а длительность определяется емкостью нагрузки Сн.

В таблице 4.3 представлены значения емкости нагрузки, при которых гарантируются динамические параметры и предельная емкость нагрузки для ИС серий К155, К555, К531, КР1533, КР1531. В ТУ исполнения на конкретные ИС указанных серий нормы на допустимые емкостные нагрузки могут иметь отличия от приведенных в табл. 4.3.

Внешние сигналы ИС ТТЛ. Сигналы, поступающие на вход ИС ТТЛ, должны отвечать определенным требованиям, так как в противном случае не может быть обеспечена безотказная работа логических элементов. Это относится как к уровням входных положительных и отрицательных напряжений, так и к длительности фронтов входных сигналов.

Таблица 4.3

Серия ИС

Емкость нагрузки, пФ

гарантирующая

динамические

параметры

предельная

К155

15

 

200

     

250 (ЛА7, ЛА8)

К 555

15

 

150

К 531

15, 50

(АП2П,

150, 200, (ЛА7П,

 

АПЗП,

АП4П,

ЛН1П, ЛН2П,

 

ИР11П,

ИР12П,

ЛА9П, ЛЕ1П)

 

ИР22П,

ИР23П,

300 (АП2П,

 

ЛА7П,

ЛА13П.

ХЛ1П)

 

КА16П

ЛА17П,

450 (ЛА16П,

 

ХЛ1П)

 

ЛА17П)

КР1533

50

 

200

КР1531

15

 

150

Рис. 4.5. Влияние емкости нагрузки на фронты сигналов переключения логического элемента ИС ТТЛ

Рис. 4.6. Области изменения времени задержки распространения в зависимости от емкости нагрузки ИС серии К155

Рис. 4.7. Зависимость выброса тока от емкости нагрузки при переключении ЛЭ ТТЛ из состояния лог. 0 в лог. 1 (режим короткого замыкания)

Положительные входные напряжения, поступающие на вход ИС серий К155, К555, КР1531, не должны превышать 5,5 В. Микросхемы серии К531 испытываются при входном напряжении 5 В, микросхемы КР1533 — при напряжении 6 В. Максимальное входное напряжение гарантируется для наиболее неблагоприятного случая, когда вход ИС серий К155, К531 испытывается при входном пробивном токе до 1 мА, в то время как все остальные входы соединены с общей шиной. Входной пробивной ток ИС серий К555, КР1533 не должен превышать 0,1 мА (для ИС К555ЛАЗ — 0,2 мА). Если практически нельзя гарантировать указанные значения входных напряжений, то следует обеспечить ограничение входного пробивного тока значением не более 1 мА для ИС серий К155, К531 и 0,1 мА для ИС серий К555, КР1531, КР1533. Превышение указанных значений входного пробивного тока не допускается из-за опасности выхода микросхем из строя.

Страница:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13 


Другие рефераты на тему «Коммуникации, связь и радиоэлектроника»:

Поиск рефератов

Последние рефераты раздела

Copyright © 2010-2024 - www.refsru.com - рефераты, курсовые и дипломные работы