Космонавтика  Конструирование интегральных микросхем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

/к, \

R6 l,\ I X

Обша 1 RtO Общий г

ф хвг

Выход

Вьход

см 3

Рис. 2.15. Базовый элемент ИЛИ-НЕ/ИЛИ микросхемы ЭСЛ

с волновым сопротивлением 50 Ом. Схе.ма ЭСЛ подключается к источнику отрицательного папря/кепия питания U n = -5,2 3±5%. Коллекторные цепи заземляются. Такое включение обеспечивает меньшую зависимость выходного напряжения от наводок по цепи питания и лучшую помехоустойчивость. Значение перепада напряжения для схем ЭСЛ составляет 0,69 В, а за/iac помехоустойчивости 125 мВ. Отрицательные и малые по величине логические уровни схем ЭСЛ {Uj,i,.x=-0.96 В; иых В) не позволяют обеспечить их непосредственную стыковку со схе.ма.ми ТТЛ. Сов.честная работа микросхем ТТЛ и ЭСЛ осуществляется с помощью специальных схем взаимных преобразователей уровней, входящих в состав всех указанных схем серий ЭСЛ.

Все входы базового ЛЭ через резисторы утечки R3-R6 с сопротивлением примерно 50 кОм подключены к источнику отрицательного напряжения IJ ;,=-5,2 В±5 Такое включение позволяет оставлять в аппаратуре неиспользованные входы неприсоединеннымн. Для псключения влияния на логическую часть схемы импульсных помех, возникающих в коллекторных цепях эмиттерных повторителей в момент переключения схемы при работе на оизкоомную нагрузку, используются две общие шипы: одна для выходных эмиттерных повторителей, другая - для внутренней логической части схемы.

Опорное напряжение Uon=-2,09 В создается специальной тем-пературно-компенснрованной схемой (транзистор VT6, диоды VD1, VD2, резисторы R8-R10) и выбирается такн.м образом, чтобы оно было ниже минимального напряжения 1 .

Наличие на выходах схемы эмиттерных повторителей, имеющих низкое выходное сопротивление, обеспечивает как высокое быстродействие, так и значительную нагрузочную способность схем ЭСЛ (Краз>15), Для повышения нагрузочной способности в состав циф



ровых микросхем серий ЭСЛ включены специальные схемы с большим коэффициентом разветвления (Kpaj = 50...100 при С >100пФ). Увеличение коэффициента объединения по входам может быть достигнуто за счет подключения к базовой схеме логического расширителя, однако это приводит к существенному снижению быстродействия схемы из-за значительных паразитных емкостей, поэтому схемы расширителей ие включаются в состав схем ЭСЛ [1]. Рассмотрим схемы ЭСЛ более подробно.

2.5.1. Функциональный состав микросхем серий ЭСЛ

Функциональные возможности микросхем серий ЭСЛ велики. В этих сериях наряду с ЛЭ и D-триггерами имеются дешифраторы, мультиплексоры, ЗУ и узлы арифметических устройств. Это обеспечивает нх широкое применение в быстродействующих вычислителях. Функциональный состав цифровых микросхем ЭСЛ п их аналоги приведены в табл. 2.9.

PaccMoipHM подробнее назначение и особенности работы некоторых микросхем сепии 100. Микросхемы 100ЛМ10!, 100ЛМ102, 100Л.М105, ЮОЛМЮЭ, 100ЛЕ106 (и соответствующие микросхемы серий К500, 1500, К1500) выполняют функции ИЛИ-НЕ./ИЛИ и построены на базе основного ЛЭ.

Микросхемы 100ЛП115 и 100ЛП116 могут быть использованы как приемники парафазного сигнала с дву.хпроводной линии связи (при этом выводы встроенных в корпус источников опорного напряжения не используются) и как ЛЭ с постоянными напряжениями О и 1 на выходе (ьрп внешнем соединении вывода источника опорного напряжения с определенными входными выводами).

Микросхема 100НР400 представляет собой матрицу нагрузочных резисторов (четыре резистора с номиналами 500 бм п четыре резистора с номиналами 800 Ом), которые при соответствующей коммутации нсполь.зуются в качестве нагрузки па несогласованных входах логических схем серии.

Микросхема 100ТМ130 (рис. 220, табл. 2.9) представляет собой два 0-триггера снабженных входами установки (S), сброса (К), сихронизации (Cg) и общим входом синхронизации (С). Прием информации с входа D осуществляется в течение времени, когда С = 0, С£==0, при этом любое изменение информации на входе D передается на выходы триггера. Запоминание информации осуществляется в момент перехода сигнала на входе С из состояния О в состояние Ь. При Cg = l триггер блокируется по входу С. Принудительная установка триггера в состояние 1 (вход S) и сброс (вход R) производятся при С = Ср = 1, при этом сигнал на входе D не влияет иа состояние триггера. При управлении триггером по входам R и S импульсы установки и сброса ие должны перекрываться по времени.

Микросхема 100ТМ134 в отлпчие от 100ТМ130 имеет два информационных входа D1 и D2 и дополнительный селекторный вход S. При подаче 1 па вход S записывается информация только по входу D1, при подаче О на вход S запись информации происходит только по входу D2.



функциональное назначение-

Подгруппа, вид и порядковый номер

Обозначение функциональ-

pi3pa6oTKH

ного аналога

о ?.

Четыре логических элемента 2ИЛИ-

ЛМ101

НЕ/2ИЛ1! (100, 500, К500, К!500)

Три логических элемента 2ИЛИ-НЕ

ЛМ102

н логический элемент 2ИЛИ-НЕ/

2!!ЛН (100, 500, К500. К1500,

1500)

Два логических элемента 2ИЛИ-

ЛМ105

НЕ/2И.ЛИ и логический элемент

ЗИЛИ-НЕ/ЗИЛИ (100, 500, К500,

К500М, К500Т)

Два логических элемента ЗИЛИ-НЕ

ЛЕЮЗ

и логический элемент 4ИЛИ-НЕ

(100, 500, К500, К500.М, К500Т)

Три логичес[;нх элемента ИСКЛЮ-

ЛП107

Ч.МОЩЕЕ ИЛИ-НЕ/ИЛИ (100, 500. К500, К500М, К1500, 1500)

Два логических элемента 5ИЛИ-

ЛМ109

НЕ/5ИЛИ, 4ИЛИ-НЕ/4ИЛИ (100,

500, К500, К500М)

Два логических элемента ИЛИ с

ЛЛПО

мощным выходом (100, 500, К500,

К500М, К500Т)

Два логических элемента ИЛИ-НЕ

с .мощным вы>;одом (100, 500, КоОО)

Три приемника с линии (500, К500,

ЛП114

КбОО.М, К!500, 1500)

Четыре приемника с линии (100, 500,

ЛП115

К500)

Три приемника с линии (100, 500.

ЛПИб

К500, K-OO.Vl, К500Т)

Два логических элемента 2-ЗИЛИ-

ЛК117

2И-НЕ2-ЗИЛИ-2И (100, 500,

К500, К500,М, К1500)

Два логических элемента 3-ЗИЛИ-

ЛС118

2И (100, 500, К500, К1500, 1.500)

Логический элемент 3-3-3-

ЛС119

4ИЛИ-4И (100, 500, К500, К1500)

Логический элемент З-З-з

ЛК121

ЗИЛИ-4И-НЕ/3-3-3-ЗИЛИ-

4И (100, 500, К500, К500М)

Преобразователи уровня (100, 500,

ПУ124

К500. К1500)

Преобразователи уровня (100, 500,

НУ 125

К500, К1500, 1500)

Возбудитель линии (100, 500, К500)

ЛП128

Приемник с линии (100, 500, К500)

ЛП129



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165