§Таблица 1.2. Статические параметры микросхем ТТЛ

Таблица 1.3. Взаимная нагрузочная способность логических элементов ТТЛ разных серий

смотрим другой крайний случай взаимного применения микросхем ТТЛ. Буферный выход (самый мощный среди ТТЛ) микросхемы серии К531 может обеспечить стекание входного тока от 150 логических элементов серии К555 (1 =150 1вх=60 мА; см. также данные табл. 1.2, предпоследняя строка). Отметим, что буферный элемент серии К555 имеет более высокую нагрузочную способность, чем простой выход микросхемы серии К531.

При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и мнкромощвых следует учитывать, что микросхемы серии К531 Дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов. Часть печатной платы с микросхемами серии К531 должна иметь отдельные, очень иизкоомные шины питания. Токоведущие сигнальные дорожки должны быть кратчайшими, чтобы не излучались помехи.

Серии с повышенными входным и выходным сопротивлениями (например, К555) более чувствительны к помехам-наводкам и к помехам по питанию, чем мощные серии. Маломощную часть устройства требуется защитить экраном и заградительными фильтрами по питанию. Проводники на печатной плате, по которым передаются выходные сигналы микросхем серии К53!, не должны проходить рядом с токоведу-щими дорожками входных сигналов микросхем серии К555. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.

Выходы однокристальных, т. е. распололенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально закладывают про запас ) Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток 1° не увеличивается. Однако для элементов серии К555 входы соединять не следует, чтобы не повышалась паразитная входная емкость элемента. На неиспользуемые входы можно подать иапряжение высокого уровня от выхода свободного логического элемента, заземлив при этом его вход.

Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питания меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.

1.4. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СЕРИИ ТТЛ

Перспективы развития ТТЛ определяются совершенствованием их процессов изготовления. К началу 80-х г. с помощью ионной имплантации (точно дозированного радиационного внедрения атомов примесей в полупроводниковые области) и прецизионной фотолитографии удалось уменьшить в 8 раз площадь, которую занимает на кристалле логический элемент ТТЛ.

Три варианта перспективных микросхем с переходами Шотки разработали фирмы Fairchild и Texas Instruments. Это микросхемы с условными названиями FAST, AS и ALS (серии 74F, 74AS и 74AS соответственно). FAST -это начальные буквы слов Fairchild Advanced Schottky TTL. Сокращение AS происходит от слова Advanced, т. е. с опережанием, авансом, и фамилии Schottky. В наименование ALS добавлена начальная буква слова low, т. е. это маломощный вариант микросхем предыдущего типа.

Чтобы четче пояснить ценность этих новых вариантов ТТЛШ, на рис. 1.9 показаны две энергетические диаграммы. На диаграмме рис. 1.9, а (в координатах потребляемая элементом мощность и среднее время задержки распространения) отмечены позиции разных серий ТТЛ. Цифрами 1, 2, 3 обозначены серии первоначальной разработки: К134,

7 г 3 i 5 10 P gm,Mffm

1 г 3 If ЗБ 7 д

Рис. 1.9. Энергетические диаграммы для традиционных и перспективных ТТЛ

К155, К531. Цифры 4 и 5 относятся к сериям ТТЛШ, т. е. К555 и К531. Позиционные обозначения 6, 7 и 8 принадлежат сериям ALS, FAST и AS соответственно. Позиционные обозначения 1-8 отложены по горизонтали на диаграмме рис. 1.9,6. Обе диаграммы могут быть полезными при анализе возможного дальнейшего развития ТТЛ.

Перспективные серии ТТЛШ имеют несколько измененные схемы логических элементов. На рис. 1.10 показаны возможные схемы входных каскадов логических элементов. Диодный вариант I входной цепи, как у маломощных ТТЛШ серии К555, имеет большую входную емкость и сниженное пороговое напряжение включения. Транзисторный вариант II, применяемый в элементах серии К531, имеет повышенное значение входного тока высокого уровня 1. Для перспективных ТТЛШ используется вариант III входного каскада, где применен дополнительный транзистор - усилитель тока VT1 (эмиттерный повторитель). Для этой схемы значительно снилается входной ток низкого уровня 1°. Поро-