Общие сведения. У нас в стране обширна номенклатура выпускаемых интегральных микросхем. Для построения устройств автоматики и вычислительной техники широкое применение

У нас в стране обширна номенклатура выпускаемых интегральных микросхем. Для построения устройств автоматики и вычислительной техники широкое применение находят цифровые микросхемы серии К155, которые изготавливают по стандартной технологии биполяр­ных микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Имеется свыше 100 наименований микросхем серии К155. При всех своих пре­имуществах - высоком быстродействии, обширной номенклатуре, хорошей помехоустойчивости - эти микросхемы обладают большой потребляемой мощностью. Поэтому им на смену выпускают микросхемы серии К555, принципиальное отличие которых - использование тран­зисторов с коллекторными переходами, зашунтированными диодами Шоттки. В результате транзисторы микросхем серии К555 не входят в насыщение, что существенно уменьшает задержку выключения транзисторов. К тому же они значительно меньших размеров, что уменьшает емкости их p-n-переходов. В результате при сохранении быстродействия микросхем серии К555 на уровне серии К155 удалось уменьшить ее потребляемую мощность примерно в 4...5 раз.

Дальнейшее развитие микросхем серий ТТЛ - разработка микро­схем серии КР1533. Основное эксплуатационное отличие их от схем серии К555 - в 1,5...2 раза меньше потребляемая мощность при сохранении и повышении быстродействия.

Средняя задержка распространения элементов микросхем серии К155, К555, КР1533 примерно 15...20 нс. В случаях, когда требуется более высокое быстродействие, используют микросхемы серии КР531. Для сравнения основных параметров в таблице 1 приведены зна­чения средней потребляемой мощности Р_ср. и средней задержки t_з.ср распространения микросхем ТТЛ указанных серий, а также стандар­тные значения входных I_вх и выходных I_вых токов и нагрузочной спо­собности N указанных серий микросхем. Некоторые микросхемы до­пускают большие выходные токи и имеют большую нагрузочную способность, чем указано в таблице 1. Часть микросхем (особенно серии КР531) также имеют отличные от стандартных входные токи. Эти от­личия специально указаны далее.

Таблица 1

Стандартные выходные уровни лог. 1 составляют 2,4...2,7 В, лог. О – 0,36..0,5 В.

Напряжение питания микросхем серий ТТЛ 5 В ±5%, для серии КР1533 допуск на напряжение питания ±10%.

Микросхемы выпускают в пластмассовых корпусах с 8, 14, 16, 20, 24, 28 выводами, температурный диапазон их работоспособности: -10...+70 ⁰С. Часть микросхем серий К155 и К555 выпускают в кера­мических корпусах (их обозначение КМ155 и КМ555), температур­ный диапазон работоспособности таких микросхем -45...+85 °С.

На рисунке 2 приведены зависимости выходного напряжения от вход­ного для инвертирующих логических элементов упомянутых серий микросхем при температуре +20 ⁰С. Поскольку за порог переключе­ния принимается входное напряжение, при котором выходное равно ему, его нетрудно найти по приведенным зависимостям как точку пе­ресечения с прямой U_вых = U_вх. Из рисунка видно, что микросхемы серии КР1533 имеют наибольший порог переключения - 1,52 В и, как следствие, наибольшую помехоустойчивость.

Рассматриваемые серии имеют в своем составе однотипные микро­схемы с совпадающими после номера серии цифробуквенными обозначениями. Логика работы однотипных микросхем, за редким ис­ключением, отмеченным далее, со­впадает. Микросхемы серии КР531 ранее не имели в обозначении буквы «Р», а имели в конце обозначения букву «П», например К531ЛАЗП.

В таблице 2 приведены обозначение большинства рассматриваемых мик­росхем, функциональное назначе­ние, число выводов корпуса, средняя потребляемая мощность, средняя за­держка распространения сигнала и номер рисунка, на котором приве­дено графическое обозначение мик­росхемы.

В функциональном назначении буквы означают: ОК – микросхемы имеют выход с открытым коллектором, ОЭ - с открытым эмиттером, Z — выходы могут переводиться в высокоимпедансное состояние.

Литература:

Анисимов М.В. Элементы электронной аппаратуры и их использование К.: Высшая школы, 1997, 161 – 169.