Простые логические микросхемы

На рисунке показана цоколевка простых логических микросхем- пример:
  • К176ЛП12 И-НЕ
  • К176ЛП4 и К176ЛП11 - ИЛИ-НЕ
  • В состав К176ЛИ1 входит девяти входовой элемент И и инвертор
  • КР1561ЛИ2 - четыре двух кодовых элемента И
  • 564ЛА10 - 2-а И-НЕ с открытым стоком
Как видно из рисунка число входов лог. элементов в основном не велико. Но когда необходимо иметь с большим кол-вом элементов, то можно чередовать включение элементов И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Для примера смотрите второй рисунок.

Микросхемы К561ТЛ1 или КР1561ТЛ1 - 4-е двух входовые триггеры Шмитта, выполняющие функцию И-НЕ.  Основное свойтсво инвертирующего триггера Шмитта - скачкообразное изминение выходного напряжения от 1 до 0 при плавном повышении входного напряжения и переходе величины U1пор и скачкообразное изменение выходного напряжения от 0 до 1 при плавном снижении сигнала ниже U0пор.

Триггеры Шмитта широко применяются при приеме цифровых сигналов с большим уровнем помех, что позволяет формировать импульсы с крутыми фронтами из плавно изменяющегося входного напряжения (сильные помехи искажающие форму импульсного сигнала или синусоидальное напряжение).

Преобразователи уровня



К176ПУ1, К176ПУ2, К176ПУ3 - служат для согласования относительно маломощных выходов КМОП-микросхем с ТТЛ-микросхемами.
К176ПУ1, К176ПУ2 - инверторы.
Стандартное напряжение питания этих микросхем 9В, оно подается на 14 вывод для К176ПУ1 и на 16 вывод для К176ПУ2 и К176ПУ3, а дополнительное напряжение питания 5В подается на вывод 1 всех указанных микросхем. При таком напряжении питания выходы микросхем имеют логические уровни соответствующие ТТЛ - микросхемам.

Микросхемы К561ПУ4 и КР1561ПУ4 аналогичны по функциональности микросхеме К176ПУ3, но имеют только один источник питания которое подается на вывод 1. Особенность этих микросхем в том, что на их вход можно подавать напряжение более чем напряжение питания самой микросхемы, что позволило включать эти микросхемы в цепи выдающие уровни сигналов  от 5 до 15В. Для того что бы напряжение выхода лог. единицы было равно 5В, напряжение питания микросхемы должно быть таким же в независимости от входных напряжений на входах микросхемы(от 5 до 15В). Также эти микросхемы обладают большой перегрузочной способностью, так например КР1561ПУ1 при питаний 5В позволяет нагружать себя на два входа микросхем серии К155 или на 8-мь входов серии К555.

К176ПУ5 предназначена для согласования выходов микросхем ТТЛ серии со входами КМОП микросхем. При напряжении питания 5В и на выводе 15 и 9...10В на выводе 16, на входы микросхемы можно подавать сигналы ТТЛ микросхем, а выходные сигналы будут соответствовать уровням КМОП микросхем.

564ПУ6 - 4-е преобразователя уровней ТТЛ в уровни КМОП с индивидуальной возможностью перевода выходов в высокоимпендансное состояние. Микросхема имеет 2-а вывода для подачи питания: 1-5В(ТТЛ), 16-5..15В(КМОП). Каждый преобразователь уровня имеет вход Е для управления выходом. При лог. 1 на этом входе выход преобразователя активен и повторяет входной сигнал, увеличивая его амплитуду до напряжения питания, поданного на вывод 6, при лог. 0 на входе Е выход переходит в высокоэмпендансное состояние.

К561ПУ7 и К561ПУ8 - 6-ть инвертирующих преобразователей ТТЛ в уровни КМОП. Отличие от предыдущих микросхем в том что необходим один источник питания 5...15В, при этом выходные сигналы микросхем имею уровни близки к напряжению питания.


Буферные микросхемы



К561ЛН - 6-ть инверторов со стробированием и возможностью переводов выходов в высокоэмпендансное состояние. Микросхема имеет 6-ть информационных входов D1-D6, вход стробирования C, вход переключения в высокоэмпендансное состояние Е, 6-ть выходов.
Вход Е преобладающий, при подаче на него лог. 1 все выходы переходят в высокоэмпендантное состояние не зависимо от от других входных сигналов.

К561ЛН1 имеет повышенную нагрузочную способность - при Uпит=10В ее выходной ток может достигать 5,3мА, а при лог. нуле до 0,5мА, что позволило использовать микросхему с нагрузкой большой емкости.


К561ЛН2 - 6-ть инверторов с повышенной нагрузочной способностью, микросхема по параметрам аналогична К561ПУ4.


К561ЛН3 - шесть повторителей сигнала с возможностью перевода выходов в высокоэмпендансное состояние. Повторители разбиты на 2-е группы: 4-е и 2-а элемента, в каждом управляющие входы Е объединены. Микросхема обладает большой перегрузочной способностью. Основное назначение микросхемы - поочередная подача на одну магистраль сигналов от различных источников.


Справка

Высокоимпедансное состояние или Z-состояние — такое состояние контакта логической схемы, при котором сопротивление между этим контактом и остальной схемой очень велико. Физически реализуется закрытым транзистором, работающим в ключевом режиме.

Вывод, переведённый в Z-состояние, ведёт себя как не подключенный к схеме. Внешние устройства, подключенные к этому выводу, могут изменять напряжение на нём по своему усмотрению (в некоторых рамках), не влияя на работу схемы. И наоборот — схема не мешает внешним устройствам менять напряжение на контакте.

В цифровой электронике существуют понятия «логическая единица» (контакт присоединён к источнику питания и может выдавать в нагрузку большой ток, порядка сотен миллиампер) и «логический ноль» (контакт присоединён к «земле», и также выдерживает высокие токи). Но такие выходы нельзя объединять: если на одном будет 1, а на другом 0, возникает короткое замыкание, чреватое выгоранием выходных транзисторов.

Поэтому, чтобы можно было организовывать соединение типа «шина», было введено третье «высокоимпедансное состояние», когда дополнительный ключ просто отключает выход и он «повисает в воздухе» — соединяется с остальной схемой через высокое сопротивление (импеданс) закрытого транзистора. Такой выход не влияет на подключённый к нему провод, следовательно к одному проводу можно подключать несколько выходов, нужно только следить, чтобы в каждый момент времени только один был активным, а остальные в высокоимедансном состоянии. Получается соединение типа «шина». Близкими свойствами обладает выход «открытый коллектор», но он гораздо менее удобен.


Литература - МРБ - С.А.Бирюков - Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.