14 TTL ir KMOP lyginamoji analizė.
14.1 Maitinimas.
TTL mikroschemos maitinamos + 5V
5% stabilizuota įtampa, o KMOP gali būti maitinamos nuo + 2 iki + 6V HC, AC
serijoms, + 3 - + 15V 4000B ir 74C serijoms. Sąryšiui su bipoliariniais TTL
elementais yra sukurtos specialios KMOP serijos NST ir AST, kurios turi būti
maitinamos + 5V įtampa.
14.2 Įėjimas.
TTL ventilio įėjimas žemo loginio lygio būsenoje yra srovės apkrova valdančiam jį šaltiniui. Tokioms kaip LS tipo mikroschemoms tai yra 0,25mA srovė, kurią turi sugebėti atiduoti valdantis įrenginys loginio nulio lygio sukūrimui. TTL schemų išorinėse pakopos paprastai pasižymi gera apkrovos galimybe, todėl TTL elementų tarpusavis sujungimas nesukelia problemų. KMOP ventilis nenaudoja įėjimo srovės. TTL loginį slenkstį apsprendžia įtampos kritimas žemės atžvilgiu dviejuose dioduose ir yra apie 1,3V dydžio. KMOP elementų įėjimo slenkstis yra artimas pusei maitinančios įtampos ir gali svyruoti 1/3 2/3 maitinančios įtampos reikšmių ribose. HCT ir ACT šeimų KMOP elementai yra sukurti dirbti esant žemam perjungimo slenksčiui suderinamumui su TTL elementais pasiekti, nes TTL elementams neleidžiama atjungti + 5V maitinimo. KMOP elementų įėjimai yra jautrūs statiniams elektros krūviams ir gali būti pažeisti nesisaugant nuo tokių krūvių. Abiejose šeimose nepanaudojamus įėjimus prijungti prie žemo ar aukšto loginio lygio, kas priklauso nuo situacijos.
14.3 Išėjimas.
TTL ventilio išėjimo pakopa žemo loginio lygio būsenoje veikia kaip prisotintas tranzistorius, kurio įtampa yra artima žemės potencialui. TTL elementas aukšto loginio lygio būsenoje yra kartotuvas veikiant aukštai išėjimo įtampai, kuri lygi maitinančiai įtampai, sumažintai dviejuose dioduose apsiradusiu kritimu. Visoms KMOP šeimoms jų ventilių išėjimas yra atviros būsenos lauko tranzistorius, kuris yra prijungtas prie žemės ar prie maitinančios įtampos šynos. Sparčiųjų KMOP šeimų (F, AS, AC, ACT) KMOP elementai yra pajėgūs išlaikyti didesnes apkrovas nei lėtųjų KMOP šeimų (LS, 4000B, 74C, HC, HCT) elementai.
14.4 Sparta ir galia.
Bipoliariniai TTL elementai reikalauja ženklios tuščios eigos srovės. Tos srovės didėja augant TTL šeimos spartai. Tai pasireiškia esant 25MHz dažniui LS šeimai ir esant 100MHz AS ir F šeimoms. Visos KMOP šeimos reikalauja nulinės maitinimo srovės. Tačiau jų išsklaidoma galia tiesiškai didėja didėjant dažniui, nes yra pareikalaujama talpuminę apkrovą perjunginėjanti srovė. Todėl, dirbdami esant aukščiausiems dažniams, KMOP elementai pareikalauja tokių pat galios signalų kaip ir TTL elementai. KMOP elementų spartos riba yra nuo 2MHz 4000B ir 74C šeimoms iki 100MHz ACT bei AC šeimoms. Naujiems projektams kurti rekomenduotina KMOP HC šeima, tačiau didėjant spartai geriau naudoti AC šeimą, kuri maitinama plataus diapazono įtampa. Ten kur nėra būtina didelė sparta, naudotinos 74C ir 4000B KMOP šeimos, o susiejimui su TTL elementais ACT, AS, F šeimos.
Ten kur yra didelis montažinis tankis, kaip antai atmintys, mikroprocesoriai, KMOP įtaisai yra tinkamesni, nes jie išlaiko santykinai didesnę galios nuostolių sklaidą, o aukštiems dažniams virš 100MHz naudotini emiterinių ryšių ECL elementai, arba galio arsenido elementai, galintys dirbti iki 4GHz.
To paties tipo loginių elementų šeimos elementai tarpusavyje sujungiami be problemų, nebijant slenksčių nesuderinimo. TTL ir KMOP elementų išėjimai gali dirbti ne mažiau kaip į 10 įėjimų.
Trijų būsenų loginiai elementai (TRISTATE) yra paprastos loginės schemos, turinčios trečių atjungimo galimybę (4.1 4.3 pav.).
Loginių grandinėlių schemos.
Dviejų krypčiių loginių elementų struktūra parodyta 14.1 pav.
14.1. pav.
Kaip sujungti išėjimą U2 su įėjimu U1, valdant signalu Ui demonstruoja 14.2 pav.
Jei
ir
14.2 pav.
8216 arba KP589 AП16
|
|
Būvis |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
1 |
|
14.3 pav.
Dvikrypčio elemento 8216 (KP589 AП16) struktūra.