Универсальные (стандартные) серии ТТЛ

Самыми развитыми по номенклатуре являются универ­сальные серии микросхем, в составе которых значится около сотни изделий различного функционального назначения. К ним относятся микросхемы серий 133 (К133) и 155 (K155, КМ155). Основное различие между изделиями этих двух серий состоит в конструкции корпуса. Кроме того, они различаются стойкостью к климатическим и ме­ханическим воздействиям. Последнее относится и к мик­росхемам 155-й серии различными буквами в обозначениях. В функциональном отношении микросхемы со сходными наименованиями, например 133ИД9 и 155ИД9, имеют одинаковые электрические и временные параметры, а также назначение выводов.

Микросхемы серии К155 являются изделиями массово­го применения. В составе этой и родственных серий (155, КМ155) имеется свыше 100 микросхем. В дальнейшем при описании конкретных микросхем ТТЛ будем ориентироваться главным образом на них.

На рисунке 3.2.а, показана принципиальная схема базово­го элемента 155 (133) - й серии. Такие элементы выпускаются как самостоятельные изделия, а также служат для построения других, более сложных приборов.

Схема содержит три каскада:

· входной (транзистор VT1 и резистор R1);

· фазорасщепительный (транзистор VT2, резистор R2, а также узел VT3, R 3, R4);

· выходной (транзисторы VT4, VT5, диод VD3).

Диоды на входе VD1 и VD2 (так называемые антизвонные диоды) при нормальном использовании микро­схемы смещены в обратном направлении, имеют очень большое сопротивление и не влияют на работу.

Узел VT3, R3, R4 служит для улучшения передаточной характерис­тики и повышения помехоустойчивости. При первом рас­смотрении он может быть представлен как резистор 1 кОм.

 

а)

б)

а) принципиальная схема; б) передаточная характеристика

Рисунок 3.2

 

Работа ТТЛ элемента при низком уровне входного напряжения

Когда один или несколько входов соединены с общей шиной - непосредственно или через выходной транзистор предыдущего каскада, соответствующий эмиттерный переход транзистора VT1 окажется смещен впрямом на­правлении, поскольку потенциал базы выше потенциала эмиттера. Напряжения на базе VT1, равного 0,7В, недостаточно для отпирания трех переходов: коллекторного VT1 и двух эмиттерных VT2 и VT5 (требуется 2,1В). Этот случай показан на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3

Когда транзистор VT2 заперт, на его коллекторе — высокое напряжение. Ток, протекающий че­рез резистор R2, обеспечивает отпирание VT4 и диода VD5. Если при этом отсутствует нагрузка между выходным выводом и общей шиной, ток через VT4 и диод VD5 мал, а выходное напряжение равно

U¹_ВХ = 5 - 2·0,7=3,6 В.

Рассматриваемый элемент выполняет таким образом операцию И - НЕ, поскольку на входе - низкое напряжение, а на выходе - высокое.

Если считать, что к переходу кремниевого транзистора можно прикладывать до 0,5 В без того, что он будет открыт, то максимальное напряжение, которое может быть на базе VT1 в этом состоянии равно 3·0,5=1,5 В. Поэто­му для обеспечения высокого выходного напряжения входное не должно превышать:

U⁰_ВХ ≤ 1,5-0,7=0,8 В

Типичное значение U⁰_ВХ = 0,3 В. Входной ток, следовательно, будет

С учетом возможного разброса значений сопротивления R1 в справочниках указывают максимальный ток I⁰_ВХ= -1,6 мА.

Ток, вытекающий из микросхемы (условно направление тока принято от плюса к минусу), считают отрица­тельным, а втекающий - положительным.

При постоянном напряжения питаниявходной ток определяется главным образом сопротивлением R1. Если одновременно задейст­вовано несколько входов, общий входной ток распределяется равномерно между ними.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: