7.5 Управление логическими схемами от компараторов и операционных усилителей

Помимо аналого-цифровых преобразователей (АЦП), работой цифровой логики могут управлять операционные усилители (ОУ) и компараторы, преобразующие аналоговый сигнал Uвх = (U+ - U-) в перепад напряжения: Uвых = "1" при (U+ > U-) и Uвых = "0" при (U+ <= U-) для компараторов и Uвых = "-1" если (U+ <= U-) для ОУ. Ниже на рисунке приведены схемы сопряжения логических элементов с компараторами с открытым коллектором и операционными усилителями.

В схеме (а) выходной каскад компаратора и логический элемент питаются одним напряжением, поэтому согласование уровней лог.0 и 1 выполняется автоматически. В схеме (б) напряжение на выходе ОУ может значительно превышать уровни: (Uвых-) < лог.0 а (Uвых+) > Uп, но т.к. входы КМОП микросхем защищены диодами, ограничивающими входные сигналы 0 и Uп, то дополнительных внешних ограничителей не требуется. В ТТЛ(Ш) микросхемах (в) все входы имеют диоды, ограничивающие входной сигнал снизу на уровне нуля, а для ограничения входного сигнала сверху требуется внешний диод. Резисторы служат для уменьшения входных токов ЛЭ, чтобы не пережечь ограничительные диоды. В схеме (а) резистор к тому же является нагрузкой компаратора с открытым коллектором.

7.6 Определения некоторых параметров интегральных микросхем

Ниже приведены некоторые параметры в отечественном по ГОСТ 19480-89 и международном обозначении.

tзд.р.1,0 / tPHL - время задержки распространения при включении. Интервал времени между входным и выходным импульсами, в течение которого выходной сигнал интегральной микросхемы (ИМС) переходит от H к L уровню, измеренный на уровне 0,5 или на других заданных значениях.

tзд.р.0,1 / tPLH - то же - от L к H уровню.

tзд.р.ср / tPAV - среднее время задержки распространения.

t1,0 / tTHL - время перехода при включении ИМС. Время, в течение которого выходное напряжение ИМС переходит от H к L уровню, измеренное на уровне 0,1 и 0,9 или на других заданных значениях.

t0,1 / tTLH - то же - от L к H уровню.

tуст / tSU - время установления входного сигнала. Интервал времени между началом сигнала на одном заданном входе и активном переходе на другом заданном входе.

tу / tH - время удержания. Время, в течение которого сигнал удерживается на заданном входе после активного перехода на другом заданном входе.

Краз / N - коэффициент разветвления по выходу. Число единичных нагрузок, которые можно подключить к выходу ИМС.

Коб / Ni - коэффициент объединения по входу. Число входов ИМС, по которым реализуется ЛФ.

Uп / Ucc - напряжение источника питания ИМС.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Галкин В.И. Промышленная электроника. – Мн.: Вышэйшая школа, 1989.

2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. – М.: Высшая школа, 1991.

3. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. –

Ленинград: Энергоатомиздат, 1990.

4. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. – М.: Металлургия, 1988.

5. Фролкин В.Т., Попов Л.Н. Импульсные цифровые устройства. – М.: Радио и связь, 1992.

6. Быстров Ю.А., Мироненко И.Г. Электронные цепи и устройства. – М.: Высшая школа, 1999.

7. Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП. – М.: МК, 2000.

8. Мнеян М.Г. Физика машинной памяти. – М.: Высшая школа, 1990.

9. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. – М.:

Горячая линия - телеком, 2000. – 336 с.

10. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. БХВ. – Петербург, 2000.

11. Токхейм Р. Основы цифровой электроники. – М.: Мир, 1998.

12. Кучумов А.И. Электроника и схемотехника. – М.: Гелиос АРВ, 2002.

13. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. – М. Мир, 2001.