Структури базових логічних елементів, страница 21

Розглянуті серії мікросхем є лише незначною часткою з широкого набору серій, виготовляємих  відомими і маловідомими фірмами, що виготовляють і розробляють електронну елементну базу. Нижче приводиться лише частина серій цифрових ІС, які виготовляються фірмою Texas Instrument.

Серії
 AC              Advanced CMOS Logic
ACT              Advanced CMOS Logic
AHC           Advanced High-Speed CMOS Logic
AHCT         Advanced High-Speed CMOS Logic
 ALVC        Advanced Low-Voltage CMOS Technology
 HC              High-Speed CMOS Logic
HCT             High-Speed TTL compatible CMOS Logic
LV               Low-Voltage HCMOS Technology
LVC          Low-Voltage CMOS Technology

2.3.4 Особливості експлуатації мікросхем КМОН

14.Реалізація логічних функцій. Інвертуючі ключі КМОН ІС являються базовою структурою для побудови логічних елементів виду І-НІ, АБО-НІ та більш складних. Організація елементів І-НІ забезпечується тим, що нижні транзитори ключа з’єднуються послідовно, а верхні – паралельно (рис. 2.30, а). Тобто логічна структура з двома входами будується на двохярусній основі. Логічна функція, що реалізується  схемою, визначається транзисторами нижнього яруса. При побудові логічних елементів такого типу послідовно з’єднується декілька транзисторів і, відповідно, зростає їх опір. Це приводить до зростання постійних часу заряду-розряду паразитних ємностей, тобто до                                                           Рис.2.30.

зниження швидкодії. Щоб запобігти цьому явищу на практиці приходиться збільшувати розміри транзистора (перерізу каналу). Тому практично краще для збільшення кількості входів робити каскадне з’єднання декількох більш простих елементів.

Для реалізації операції АБО нижні транзистори (VT2, VT4), (рис. 2.30,б) з’єднується паралельно.

Логічні елементи І-НІ, АБО-НІ з більою кількістю входів створюються аналогічно. В сучасних серіях мікросхем елементи І-НІ, АБО-НІ виготовляються на 2, 3, 4 входи. При необхідності збільшення

                     Рис. 2.31.                                     кількості входів використо- вуються два способи побудови монтажної логіки.

Перший з них по-дібно до ТТЛ базується на використанні мікросхем з відкритим стоком (наприклад логічний елемент 564ЛА10 (2´2І-НІ)). Недолік цього шляху полягає в тому, що логічні елементи з відкритим стоком мають лише два входи.

Другий шлях базується на використанні звичайних елементів І-НІ, АБО-НІ. На рис. 2.31 приводяться приклади реалізації багатовходових елементів І-НІ (рис 2.31,а) та АБО-НІ (рис. 2.31,б).

Для схеми а) маємо:

Відповідно для схеми б) маємо:

Кількість мікросхем і діодів може бути значно більше, ніж приведене на схемі.

15.Використання двонаправлених ключів.Двонаправлені ключі являються в КМОН технологіях складовою частиною багатьох мікросхем-мультиплексорів, перетворюючів кодів та інше. Вони також виготовляються як самостійни вироби, які дозволяють забезпечувати комутацію цифрових та аналогових сигналів з струмом до 10 mA. Як приклад, розглянемо можливості використання мікросхеми К564КТ3, що має 4 неза-лежних ключі, по типу того, що приведе-ний на рис. 2.26. Опір каналу ключа залежить від напруги жив-лення і при Е=15 В має величину, що

                                         Рис.2.32.                                              не перевершує 60 Ом. Характер опору-активний в дапазоні частот до 40 МГц. Сигнал керування – ізольований з опором ізоляції до 10¹² Ом. Для спеціалістів з аналогової техніки корисними будуть такі дані: коефіціент гармонік сінусоїдального сигналу K_f < 1% ; перехрестні завади між будь-якими двома ключами мікросхеми – менше – 50 дб. Більш детальну інформацію можна одержати з довідників, наприклад [17]. Керуємі ключі знаходять дуже широке використання. На рис. 2.32 приведені приклади їх використання, як релейних елементів з відповідними схемами комутації.