13.1.2. Динамические параметры

1. Максимальная частота переключения – частота входного сигнала, при которой не нарушается нормальное функционирование ИС.

2. Под временем задержки распространения сигнала при включении ЛЭ понимают интервал времени между входными и выходными импульсами при переходе выходного напряжения из состояния в состояние , измеренный на уровне 0,5 . При изменении уровня выходного сигнала с высокого на низкий, применяется время задержки , измеренное аналогично (рис.  13 .2, а)

3. Длительность переходных процессов характеризуют следующие параметры:

• время перехода при включении ЛЭ, (длительность фронта);

• время перехода при выключении ЛЭ (длительность среза).

Эти параметры определяются интервалами времени, в течение которых выходное напряжение ЛЭ меняется в диапазоне от 10 до 90% от установившегося значения (рис.  13 .2, б).

Рис. 13.2. Динамические параметры:

время задержки (а), длительность фронта и среза (б)

13.1.3. Энергетические параметры

1. Напряжение питания E зависит от серии применяемых ИС.

2. Ток потребления не является величиной постоянной. Он, как правило, увеличивается с увеличением частоты сигнала и ёмкости нагрузки.

3. Потребляемая мощность разделяется на статическую, возникающую из-за токов покоя, и динамическую, связанную с процессами перезарядки внутренних и внешних ёмкостей. Следовательно, потеря мощности определяется нагрузкой и частотой сигнала, к тому же она сильно зависит от технологии изготовления ИС.

13.2. Основные серии логических ис

Для производства логических ИС используются два совершенно разных технологических процесса, что привело к возникновению двух совершенно разных семейств ЛЭ: транзисторно-транзисторные ЛЭ (ТТЛ) и ЛЭ на комплементарных МОП-транзисторах (КМОП). ТТЛ - компоненты реализуются по технологии изготовления биполярных транзисторов, а КМОП - по технологии полевых транзисторов.

13.2.1. Семейство ттл–схем

В семейство ТТЛ–схем входят несколько серий ИС. Все они имеют следующие общие свойства:

1. Напряжение питания Е = 5В ± 10%.

2. Возможность произвольного соединения ИС друг с другом, поскольку все они имеют совместимые входные и выходные уровни напряжений и токов.

3. Совместимость по номерам выводов ИС одного названия, но разных серий.

Семейство ТТЛ включает в себя серии ИС на транзисторах Шоттки (ТТЛШ). Семейство ТТЛШ, как правило, обладает, более высоким быстродействием и умеренным потреблением мощности. Это семейство в настоящее время практически вытеснило классические серии ТТЛ. Рассмотрим наиболее популярные серии семейства ТТЛ.

1. Стандартная ТТЛ серия SN74 (отечественный аналог К155, 133) разработана американской фирмой Texas Instruments и в течение десятилетий была промышленным стандартом. Недостаток серии – высокое потребление тока.

2. Маломощная ТТЛШ серия 74LS (отечественный аналог К555, 533) обладает низкой потребляемой мощностью, по сравнению с SN74, и более высоким быстродействием. Отличается наибольшим разнообразием типов элементов.

3. Улучшенная маломощная ТТЛШ серия 74ALS (отечественный аналог КР1533) обладает меньшим временем задержки и более высокой частотой переключения по сравнению с серией 74LS.