Страница - 497, Справочник конструктора радиолюбителя 1983




496    Компоненты и элементы радиоаппаратуры    Разд. 12

В ЭСЛ необходимая передаточная характеристика логического элемента реализуется при использовании дифференциального каскада на двух транзисторах со связанными эмиттерами (см. рис. 12.79), в ТТЛ — также с помощью только транзисторов в отличие от резисторно-транзисторной (РТЛ) и диодно-транзисторной логики (ДТЛ) (см. рис. 12.107).

Дополняющие МОП структуры содержат транзисторы с полевым эффектом с каналами различных типов проводимости, что отличает их от p-МОП и л-МОП структур (см. рис. 12.143,

12 144).

В основном свойства цифровых МС можно охарактеризовать двумя показателями —1 временем задержки переключения (быстродействием) и мощностью потребления. Перечисленные типы логик имеют существенно различные сочетания этих показателей, а следовательно, и разные области использования. Наибольшим быстродействием обладают МС типов ЭСЛ и ТТЛ, а наименьшим потреблением мощности — МС КМОП. Следует отметить, что в отличие от МС типов ЭСЛ и ТТЛ, потребляющих практически одинаковую мощность в статическом и динамическом режимах работы, мощность потребления МС КМОП пропорциональна рабочей частоте. Типовые значения мощности потребления одного логического элемента (вентиля) в зависимости от частоты составляют 0,05 — 0,1 мВт при 100 кГц; 0,2—0,4 мВт при 400 кГц; 0,5 |8 1 мВт при 1 МГц. Для МС в целом приведенные значения мощности лотребления пропорциональны числу логических элементов, образующих данную структуру.

Порядок функционирования логических элементов в цифровых МС описывает таблица истинности, устанавливающая соответствие между входными и выходными переменными. Для некоторых наиболее простых логических элементов эти данные приводятся в табл. 12.101.

Таблица 12.101. Таблица истинности для двухвходовых логических элементов

Входные    Значение выходной переменной у для

переменные    элементов типа

>1

р

и

И—НЕ

или

ИЛИ-J

НЕ

ИСКЛЮ

ЧАЮЩЕЕ

ИЛИ

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

1

І '

* 0

I

I

0

0

І

1

0

I

1

1

1

0

і

0 .

0

В справочных данных, приводимых далее для цифровых МС, рассмотрены типичные представители каждого из вариантов схемно-технологического исполнения: серии 100 и К500 типа ЭСЛ; се-чрии К130, К131, К133, К136, К155 и К158 типа ТТЛ, серии К176 типа КМОП.

Аналоговые микросхемы

Наибольшее распространение получили аналоговые МС, выполняющие функции операционных усилителей (ОУ). Название «операционный усилитель» пришло из аналоговой вычислительной техники, где такой функциональный блок является базовым, и с помощью определенных рб-ратных связей может выполнять различные операции. Операционный усилитель — это усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и большим коэффициентом усиления по напряжению (порядка 103 — 107).

В справочных данных приводятся серии аналоговых МС, в составе которых ОУ занимают основное место.

Из особенностей ОУ следует отметить необходимость двуполярного питания, наличие внешних элементов коррекции АЧХ (при отсутствии встроенной коррекции), балансировки нуля, предотвращения перехода в триггерный режим (при отсутствии для этой цели внутренних цепей).

Приводимые в справочных данных типовые схемы включения для ряда МС учитывают перечисленные особенности ОУ.

Справочные данные по цифровым МС

Серии К500 и 100. МС типа ЭСЛ серий К500 и 100 могут быть использованы для построения питающихся от сети цифровых устройств автоматики и информационной техники с высоким быстродействием, поскольку потребляемая ими мощность велика и не может быть обеспечена в конструкциях с автономным питанием. Необходимо отметить относительно невысокую помехозащищенность этих МС, что в ряде случаев приводит к необходимости принимать специальные меры для устранения сбоев в работе устройств.

Микросхемы серий К500 и 100 полностью идентичны по электрическим характеристикам и выполняемым функциям, имеют аналогичные обозначения и различаются только типом корпуса и некоторыми эксплуатационными характеристиками (табл. 12.102, 12.103). Микросхемы серии К500 J имеют пластмассовый корпус с 16 выводами, перпендикулярными установочной плоскости, а МС серии 100 — металлокерамический корпус с планарным расположением выводов (рис. 12.77 и рис. 12.78 соответственно).

, Диапазон рабочих температур обеих серий

— 10*4-+70° С.

На рис. 12.79 представлена схема базового элемента серий К500 и 100, выполняющего функции ИЛИ и ИЛИ — НЕ. Функциональные схемй МС серий К500 и 100 представлены на рис. 12.80-— 12.104. Для всех МС выводы 1, 16