Цифровые микросхемы ТТЛ-серий -К155, К555, КР1533, КР531. Основные электрические параметры КМОП ИС

памятью или синхронизируемых ИС число временных параметров увеличивается, поскольку на входе ИС оказываются действующими уже два вида сигналов — управляющие и информационные, для которых оказывается необходимым   выполнение   определенных   временных   соотношений

На рис.4  б показаны основные временные параметры синхронизируемых ИС. В числе новых введен параметр t_у, представляющий собой время опережения установки данного Dотносительно фронта синхросигнала С. За время t_у данное Dдолжно быть до появления сигнала С предварительно установлено в памяти ИС, а с появлением сигнала С ИС должна перейти в режим хранения этого данного. Кроме того, в число параметров ИС вводятся минимальная длительность t_дл синхроимпульсов С и минимальный интервал следования t_cл между ними.

К временным параметрам ИС можно также отнести и минимальную длительность импульсов сброса в нуль (для счетчиков, регистров, триггеров и т. л), записи начального значения и т. д. Количество временных параметров ИС зависит от ее сложности.

Следует отметить, что быстродействие ИС КМОП растет практически пропорционально увеличению напряжения питания. Например, для серии К561 при U_ип=15 В типовое значение времени задержки t_зд.р«50 не на логический элемент достигнуто именно за счет повышения максимально допустимого напряжения питания. Основным фактором, определяющим допустимое напряжение питания, является напряжение пробоя n-кармана, в котором создаются МДП-транзисторы с каналом р-типа, или р-кармана для МДП-транзисторов с каналом n-типа.

Ток потребления. Для КМОП ИС ток потребления I_пот образуется из трех составляющих:

I_пот = I_у + I_з + I_с, где  I_у — ток утечки обратно смещенных р-nпереходов;

I_з — ток перезаряда нагрузочной емкости C_н;

I_c — сквозной ток.

Значение I_у характеризует ток потребления в статическом режиме и для одного инвертора обычно не превышает десятков наноампер.

Токи I_з и I_с характерны только для динамического режима и возникают в процессе переключения КМОП-инвертора из одного состояния в другое. Для тока I_з имеем I_з = C_нdU_вых/dt, откуда видно, что ток перезаряда не зависит от параметров транзистора. Сквозной ток I_c образуется в момент переключения, когда оба транзистора в комплементарной паре оказываются некоторое время одновременно открытыми   (рис.5 ).

Значение I_сзависит от параметров транзисторов и может быть определено только по выходным экспериментально снятым характеристикам транзисторов.

Таким образом, фактически потребляемый ток КМОП ИС зависит от частоты ее переключения и может изменяться     в широких пределах.                                                     Рис.5 Возникновение сквозных токов в КМOП-инверторе

В табл. 1 приведены сведения по ИМС КМОП К561 серии стандартного исполнения  

используемые в данном курсовом проекте

Таблица 1

Тип микросхемы	Uип	U0вых	U1вых,	I вх	I0вых	I1вых	I пот	t0.1зд. р	t1.0зд. р	Свх
		В	В	мкА	мА	мА	мкА	нс	нс	пФ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
К561ЛН2	5 10 15	0.95 2.9 -	3.6 7.2 -	0.3	2.6 8.0 -	1.25 1.25 -	2.0	120 90 -	110 50 -	30 -
К561ЛА8	5 10 15	0.95 2.9 -	3.6 7.2 -	0.3	0.12 0.22 -	0.25 0.55 -	2.0	250 120 -	160 80 -	30 -
К561ЛЕ5	5 10	0.95 2.9	3.6 7.2	0.2	0.3 0.6	0.3 0.25	0.5 5.0	260 130	180 115	-
К561ИЕ10	5 10	0.8 1.0	4.2 9.0	0.2	0.2 0.5	0.2 0.2	50 100	1500 500	1500 500	-
К561ИP6	5 10	0.8 1.0	4.2 9.0	0.05	0.05 0.14	-0.02 -0.02	50 100	1250 620	1250 620	-

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

·  Составить таблицу истинности лдя 5-ти входных переменных (A,B,C,D,E). В правой части таблицы должно быть N столбцов, где N – число букв фамилии студента.

·  Разработать схему генератора импульсов с f = 100 (кГц), относительная нестабильность частоты –  .

·  Студентам, номера которых чётные (как в данном случае  № 4), разработать схему на КМОП микросхемах .

·  К выходу генератора импульсов подключить счётчик разрядом 5+n, к выходам разрядов счётчика подключить N схем сравнения кодов, обеспечивающих формирование импульсов записи в моменты совпадения кодов 5-ти младших разрядов счётчика кода букв с интервалом времени, соответствующем каждой букве фамилии.

·  По каждому из этих N импульсов записи произвести запись 5-ти разрядного двоичного кодакаждой буквы фамилии в соответствующий регистр памяти.

·  Преобразовать таблицу истинности: все единицы всех столбцов в одном столбце. По такой преобразованной таблице составить Булево выражение, заполнить карту Карно. Произвести минимизацию Булева выражения по карте Карно и записать минимизированное Булево выражение. 

·  Разработать структурную схему по первоначальной таблице истинности.

·  Разработать принципиальную схему.

·  Привести энергетические параметры.

2. ТАБЛИЦА ИСТИННОСТИ

Составляем таблицу истинности для 5-ти входных переменных (А,B,C,D,E), учитывая количество букв в фамилии КАДАНЦЕВ N=8 (Таблица 2).

Таблица 2

	Буква	A	B	C	D	E	F1	F2	F3	F4	F5	F6	F7	F8	F∑
1	А	0	0	0	0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	1
2	Б	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
3	В	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1
4	Г	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
5	Д	0	0	1	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	1
6	Е	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	1	0	1
7	Ж	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
8	З	0	0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
9	И	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
10	Й	0	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
11	К	0	1	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1
12	Л	0	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
13	М	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
14	Н	0	1	1	0	1	0	0	0	0	1	0	0	0	1
15	О	0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
16	П	0	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
17	Р	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
18	С	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
19	Т	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
20	У	1	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
21	Ф	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
22	Х	1	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
23	Ц	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	1
24	Ч	1	0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
25	Ш	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
26	Щ	1	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
27	Ъ	1	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
28	Ы	1	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
29	Ь	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
30	Э	1	1	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
31	Ю	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
32	Я	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0

Исходя из таблицы 2  получаем необходимые нам коды букв фамилии