Структури базових логічних елементів, страница 10

·  замість транзистора VT2 (рис.2.15) для підвищення навантажувальної здібності встановлюється транзисторна пара з включенням по схемі Дарлінгтона, а резистор R6 створює необхідну напругу на базі VT3 для його відкривання. Діод VD7, що знаходиться в цій частині схеми, дає можливість зменшити затримку вмикання схеми за рахунок використання частини енергії, що запасається в емності навантаження, для підвищення струму колектора VT1 в перехідних режимах.

В останніх розробках (серії К1531, К1533) між логічним елементом та вихідним каскадом з динамічним навантаженням встановлюється допоміжний каскад підсилення, що дозволяє знизити вхідний струм низького рівня, зафіксувати вхідну порогову напругу на рівні 1,5В. В ІС вказаних серій змінена технологія ви-готовлення транзисторів, що дозволило підняти межу їх рабочих частот до 5 ГГц.

Для оцінки технічних можливостей різних серій ІС використовується параметр, який називається енергією перемикання

                                 А=tЗ.РС ×РСП, (нс×mВт=пДж)                                          (2.18)

Де Р – споживаєма потужність логічного елемента.

Параметр (2.18) дає можливість оцінити і єфективність вдосконалення технологій. Так, наприклад, за останні чверть століття параметр (2.18) зменшився з 120 – 140 пДж до 5 – 20 пДж.

В таблиці 2.1 приводиться порівняльна характеристика декількох сучасних  технологій ТТЛ по головних параметрах і параметрах навантаження.

                                                                                                   Табл.2.1.    

Серії

ТТЛ

Параметри

Навантаження

TЗ.РС

(нс)

FМАКС

(МГц).

РСП

. (mВт)

Е
 (пДж)

СН

( пф)

RН

( кОм)

Розшир.

 по виходу

К531

30

125

20

60

15

0.28

10

К555

10

45

2

20

15

2

20

КР1531

2

130

4

12

15

0.25

10

КР1533

4

50

2

4

15

2

20

КР1530

1.5

200

22

33

-

-

40

Технічні характеристики витримуються при вказаних параметрах навантаження. 5.При підвищенні, наприклад ємності навантаження СН підвищується tЗ.РС Вказана величина СН може бути забезпечена при виконанні технологічних вимог виготовлення друкованих плат і при вказаній величині коефіциєнта розширення по виходу (коефіціент розширення по виходу інформує скільки входів мікросхем цієї ж серії допустимо підключати до виходу).

В табл. 2.2 приводяться пояснення основних параметрів для ТТЛ, а в табл. 2.3, їх числові значення для трьох основних серій.

                                                                                                           Табл. 2.2

U1вх

Вхідна напруга

 високого рівня

Значення вхідної напруги

високого рівня на вході ІС

U0вих

Вхідна напруга

низького рівня

Значення вхідної напруги

низького рівня на вх. ІС

І1вх

Вхідний струм

 високого рівня

Значення вхідного струму при

напрузі високого рівня на вході

І0вх

Вхідний струм

низького рівня

Значення вхідного струму при

 напрузі низького рівня на вході

U0вих

Вихідна напруга

високого рівня

Значення вихідної напруги

 високого рівня на вході ІС

U1вих

Вихідна напруга

низького рівня

Значення вихідної напруги

низького рівня на вх. ІС

І0вих

Вихідний струм

 високого рівня

Значення вихідного струму при

напрузі високого рівня на вході

І0вих(2)

Вихідний струм

 в 2-стані ІС

Значення вихідного струму

 при  2- стані ІС

І0вих

Вихідний струм

 низького рівня

Значення вихідного струму при

 напрузі низького рівня на вході