Параметры логических элементов

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Содержание работы

2.2 Параметры логических элементов

Реализация логических функций:

Положительная логика: 0 – низкий уровень сигнала, 1 – высокий. Отрицательная логика наоборот. Далее рассматривается положительная логика.

Приняты следующие определения и буквенные обозначения параметров цифровых микросхем (на рисунках и в тексте использованы обозначения, часто встречающиеся в технической литературе; действующие обозначения, согласно ДСТУ 2883-94, указаны в скобках).

2.2.1 Статические параметры

- Входные пороговые уровни напряжений (рис. 2.2.1), при которых происходит переключение цифровой микросхемы: наименьшее для высокого уровня UПОР MIN 1 (UTIH), наибольшее для низкого напряжения UПОР MAX  0 (UTIL).

- Входные напряжения низкого UВХ0 (UIL) и высокого уровней UВХ1 (UIH). Для них установлено максимальное значение низкого уровня UВХ MAX 0 (UIL MAX), которое меньше порогового. Также минимальное значение высокого уровня UВХ MIN  1 (UIH  MIN), которое выше порогового.

Эти величины задают интервалы напряжений, в которых могут изменяться значения логических нуля и единицы на входе.

Рис. 2.2.1  Параметры элемента НЕ при подаче на его вход логической единицы

- Выходные напряжения низкого UВЫХ0 (UOL) и высокого уровней UВЫХ1 (UOH). Для них установлено максимальное значение низкого уровня UВЫХ MAX 0 (UOL MAX), которое меньше порогового. Также минимальное значение высокого уровня UВЫХ MIN  1 (UOH MIN), которое выше порогового.

Эти величины задают интервалы напряжений, в которых могут изменяться значения логического нуля и единицы на выходе.

- Логический перепад DUЛ – между предельными уровнями напряжений логических нуля и единицы на выходе. Для входной цепи: DUП = UВХ MIN 1 UВХ MAX 0 - зона переключения, в которой изменение UВХ может привести к переключению цифровой микросхемы.

- Статическая помехоустойчивость – величина напряжения, которое может быть подано на вход элемента относительно уровня логического нуля UПОМ0 (ML) или единицы UПОМ1 (MH), не вызывая его ложного срабатывания:

 


- Входной IВХ0, IВХ1  и выходной IВЫХ0, IВЫХ1  токи при низком и высоком уровнях соответствующих напряжений.

- Напряжение источника питания UП (UCC) обеспечивающее работу цифровых микросхем в заданном режиме. Может быть положительным или отрицательным у различных типов микросхем.

- Мощность, потребляемая цифровой микросхемой от источника питания PП (PCC).

- Коэффициент разветвления по выходу КРАЗ (NP) определяет максимально допустимое число входов микросхем, подключенных к этому выходу (нагрузочная способность).

- Коэффициент объединения по входу КОБ (NI) – число входов микросхемы, например, 4И – элемент логического умножения с четырьмя входами NI = 4И, 8ИЛИ – элемент логического сложения с восемью входами NI  = 8ИЛИ.

- Набор логических функций цифрового устройства (количество элементов в корпусе).

2.2.2 Динамические параметры

- Длительность фронта t 0,1 (tLH) и спада t 1,0 (tHL) – интервал времени, в течение которого напряжение на входе (выходе) изменяется между 0,1 и 0,9 амплитуды.

- Длительность задержек распространения сигнала при включении tЗД.Р 1,0 (tPHL) и выключении tЗД.Р 0,1 (tPLH) – интервалы времени между фронтами входного и выходного сигналов, измеренные на уровне 0,5 амплитуды.

- Задержка распространения сигнала (определяет максимально допустимую частоту входного сигнала для микросхемы – частоту переключения):

 


Пример: Логические уровни цифровых микросхем серии 155.

Логический ноль в интервале напряжений: 0,0 – 0,4 В.

Логическая единица в интервале напряжений: 2,4 – 5,0 В.

Логические уровни цифровых микросхем серии 176.

Логический ноль в интервале напряжений: 0,0 – 0,3 В. UПОР MAX  0 = 3 В.

Логическая единица в интервале напряжений: 8,2 – 9,0 В. UПОР MIN 1 = 7 В.

Электрические параметры цифровых микросхем различных серий (транзисторно-транзисторная логика) представлены в таблице 2.2.1.

Электрические параметры микросхем                                                                  Таблица 2.2.1

Параметр

Серия

Стандартные

Быстро-действующие

Микро-мощные*

Высокого

быстродействия

133

К155

130

К131

134

530

К531

IВХ0, мА, не более

-1,6

-1,6

-2,3

-2,3

-0,18

-2

-2

IВХ1, мА, не более

0,04

0,04

0,07

0,07

0,012

0,05

0,05

UВЫХ0 , В, не долее

0,4

0,4

0,35

0,35

0,3

0,5

0,5

UВЫХ1, В, не долее

2,4

2,4

2,4

2,4

2,3

2,7

2,7

КРАЗ

10

10

10

10

10

10

10

КОБ

8

8

8

8

2

-

-

tЗД.Р 1,0, нс, не более

15

15

10

10

100

5

5

tЗД.Р 0,1, нс, не более

22

22

10

10

100

4,5

4,5

PП среднее значение,

мВт, не более

22

22

44

44

2

19

19

UПОМ**, В, не более

0,4

0,4

0,4

0,4

0,35

0,5

0,5

Частота переключения  f,

МГц, не более

10

10

30

30

3

50

50

* Микромощные микросхемы – с малым потреблением электроэнергии.

** Приведено наименьшее значение из двух UПОМ0 и UПОМ1.

2.2.2 Сравнение характеристик различных типов микросхем

Наилучшие характеристики соответствуют первой строке (таблица 2.2.2).                                                               

Сравнение характеристик микросхем                                                                   Таблица 2.2.2

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Электроника
Тип:
Конспекты лекций
Размер файла:
150 Kb
Скачали:
0