Структури базових логічних елементів, страница 22

На рис. 2.32,д приведена схема керування магазином опорів, яка може широко використовуватись в аналого-цифрових перетворювачах, в різних аналогових та генераторних схемах з цифровим керуванням. Подібним шляхом можливо організувати керування конденсаторним набором та інше. Широкий розвиток двонаправлені ключі знайшли в серіях К590, К543.

16. Особливості використання монтажної логіки.  Найбільш часто имонтажна логіка використовується в схемах 2І-НІ, в яких витік верхнього n-транзистора виводиться без з’єднання з транзисторами р-навантаження. Витік може бути приєднаний до напруги живлення через зовнішні елементи, такі як резистори, сворюючи монтажну логіку, або котушки  реле, світодіоди. На рис.2.33  приводиться приклад монтажної логіки, де елемент DD1 має відкритий витік. В схемах монтажної логіки резистор зовнішнього навантаження R повинен бути по можливості якнайменшим.  Але в той же час він не

           Рис.2.33       може бути безмежно малим, оскільки він задається величиною вхідного струму мікросхеми. Наприклад, при величині вхідного струму 5 мА необхідно мати R =1кОм. Це значно перевищує R_р­ , а тому швидкодія таких ключових схем буде значно меншою.

 При використанні схем з відкритим витоком  величина обмежуючого опру R_O  знаходиться по формулі:

  R_O = (E-U_CD –U⁰_ВИХ)/I_CD,

де U_CD , I_CD відпо-відно, падіння напруги на світодіоді (0.3-0.4 В) та  його робочий струм(10-30мА).

Більшість світодіодів не критичні до величини робочого струму, тому і вибір R_O може бути досить вільним.

В той же час при

                      Рис.2.34.                               виборі резистора навантаження необхідно враховувати слідуючі обмеження:

1. Сумарний струм через обмежуючий резистор в низькому стані мікосхеми монтажної логіки і вхідний струм низького стану керуємих нею мікросхем не повинен перевищувати струм активного виходу в низькому стані. Цю особливість пояснює рис.2.34,а, де струм І через резистор R визначається як різниця між вхідним струмом низького рівня  мікросхеми DD2  і вхідним струмом мікросхем  DD3, DD4, тобто І = 4 - 2×0.4 =3.2 мА. Відповідно, мінімальна величина опору  резистора R повинна бути R = Е/ І = 5/3.2 =1.6 кОм.

2. Падіння напруги на опорі в високому закритому стані не повинно знижувати вихідну напругу до рівня, нижче ніж U¹_МІН, гарантуючи мінімальний високий рівень для мікросхем навантаження. Відповідно до рис.2.34,б, загальний споживаємий струм складає:   І = 2×5 мкА+2×20мкА =50 мкА.

Падіння напруги на резисторі повинно бути меншим, ніж 1.5 В, тому

                                      R £ 1.5/50×10⁶ = 30 кОм.

Монтажна логіка на КМОН ІС широко використовується в тих випадках, коли необхідно забезпечувати вибіркову передачу даних на одну шину. Прикладом схеми, що забезпечує таку передачу є рис.2.35.   Якщо, наприклад, необхідно забезпечити передачу даних з входу D1 на вихід схеми, то на всі входи EN (enable), за винятком  EN1, подаються сигнали низького рівня, які переводять виходи відповідних мікросхем в високий стан. На вхід EN1 подається сигнал логічної “1”, внаслідок чого дані з входу D1 будуть передаватись безпосередньо на вихід з інверсією.

Рис.2.35.

17.Особливості  роботи  з  мікросхемами  КМОН. Порівняно  з ТТЛ, КМОН ІС мають ряд особливостей, які як полегшують  роботу  з  мікросхемами, так і ускладнюють. До особливостей, які  полегшують  умови експлуатації слід віднести невисокі вимоги до напруги живлення. Широкий діапазон напруг живлення, постійне співвідношення напруг перемикання, висока перешкодостійкість, мала  потужність  споживання суттєво спрощують вимоги до джерела живлення. Мікросхеми КМОН малочутливі до пульсацій випрямленої напруги. Коливання  випрямленої напруги  її  пульсацій  на  рівні (2-3)%  від обраної номінальної величини не впливають на роботу цифрових схем. Широкий діапазон робочих напруг дає можливість використовувати одне джерело живлення  при  комбінаціях  ТТЛ - КМОН (5 В); аналогові схеми - КМОН ІС (15 В); та  інших. Особливих умов  для  узгодження  мікросхем  в  таких  випадках  немає,  необхідно  лише врахувати  величини  навантаження  на  виходах.  В  тих  випадках,  коли  рівні  навантаження  не  узгоджуються,  використовуються  спеціальні  узгоджуючи  мікросхеми,  які  випускаються  як  в  серіях  КМОН,  так  і  ТТЛ.  Вони  дають  можливість  узгодити  сигнали не  тільки по  навантаженню,  а  і  по  рівнях  напруги,  якщо  мікросхеми  ТТЛ  і  КМОН  живляться  від  різних  джерел.