Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
способность для входов микросхем серии НС. Однако нужно при-
Соединение логических схем 421
нять во внимание общую емкость на выходе, которая заряжается и
разряжается при переключениях с большой частотой. Способность схемы
обеспечить на выходе ток величиной 4 мА ограничивает сверху величину
емкости на фиксированной частоте, и разработчик может легко вычислить
значение этой емкости. Каждый вход у схем серии НС имеет емкость около 4
пФ и к ней следует добавить емкость соединений, например, емкость дорожек
при печатном монтаже.
Выход схем НС-серии можно нагрузить 10 входами ТТЛ Ш-схем или 2 входами
ТТЛ-схем. Удивительно, что выходы ТТЛ- и ТТЛШ-схем нуждаются в небольшой
помощи, когда работают на входы НС-схем. Чтобы получить на выходе
напряжение нужного уровня, выход ТТЛ-схемы следует соединить с источником
питания Vcc через вытягивающий резистор с сопротивлением 4,7 кОм, как
показано на рис. 13.56. Для совокупности из нескольких выходов изящным
решением такого вытягивания является применение резисторных сборок,
содержащих 4, 8 или больше резисторов, расположенных в корпусе с выводами
в один ряд (SIL).
Можно избежать применения вытягивающих резисторов, применяя специальную
серию КМОП-схем 74НСТ, которая специально рассчитана на непосредственное
подключение к ТТЛ-схемам. Полезно также отметить, что при применении
логических схем серии 74LVT с напряжением питания 3,3 В, используются
гибридные КМОП/ТТЛ-схемы, дающие возможность состыковывать ИС упомянутой
серии с 5-вольтовыми ТТЛ-схемами.
Вытягивающий резистор
Рис. 13.56. Соединение между логическими схемами серий ТТЛ и НС.
13.17.2 Подключение логических схем и их эксплуатация
(а) Для минимизации чувствительности к помехам нужно, чтобы время
нарастания и спада информационных импульсов было меньше 50 не. Применяйте
триггеры Шмитта (ИС 7413 или 74НС13) в качестве устройства сопряжения,
если сигналы имеют пологий фронт.
(b) Разумно работать в пределах нагрузочной способности логических
схем, иначе логические уровни подходят слишком близко к области
неопределенных значений. Особое внимание следует уделить линиям тактовых
сигналов, которые нагружены большим числом логических схем. Здесь может
быть полезна ИС 7437 (аналог 155ЛА12 - Прим. перев.), содержащая буферные
схемы И-НЕ; к этой ИС можно безболезненно подключать до 60 входов ТТЛШ-
схем.
422 Цифровые логические схемы
(c) Для надежной работы логической схемы и счетчика длительность
информационных импульсов должна быть не менее 30 не.
(d) Максимальная длина проводов, подключенных к выходу триггера или
счетчика, не должна превышать 400 мм (100 мм для схем 74АС). Задержанные
импульсы, вызванные отражениями в более длинных соединениях, могут
нарушить работу триггера. Строго говоря, этот критерий следует принять
для выходов всех логических схем, хотя и с большей длиной соединений
схемы работают удовлетворительно, если эти соединения проходят вблизи
заземленных шасси (заземленной плоскости). Линии длиной 500 мм или больше
следует проводить вместе с заземленным проводом скрученной парой или
коаксиальным кабелем, но при этом ток источника сигнала должен быть
достаточным для перезаряда емкости линии. Могут оказаться полезными
резисторы на концах линии, позволяющие избежать отражений и,
следовательно, многократного распространения импульса. Эксперименты с
резисторами, имеющими сопротивления величиной 150-^470 Ом и подключенными
к земле (0 В) и к источнику питания Vcc, часто оказываются стоящими
затраченного времени.
(e) Не использованные входы логических схем ИЛИ-HE следует включить
параллельно с используемыми, или, если это вызывает проблемы с
нагрузочной способностью, их можно соединить с землей.
(/) Не использованные входы логических схем И-НЕ следует включить
параллельно с используемыми или подключить к источнику питания Vcc.
Полезной предосторожностью является включение резистора с сопротивлением
1 кОм последовательно с одним из таких входов, подключаемых к Vcc В
случае, когда напряжение поднимается или источник питания дает бросок
напряжения, резистор ограничивает входной ток пробоя безопасной
величиной, и схема не разрушается. Эта мера предосторожности применяется
также на входах установки и сброса триггеров и счетчиков. К одному
резистору с сопротивлением 1 кОм можно подключить до 25 входов.
(g) Законченную схему следует электрически экранировать, помещая в
металлическую коробку. Коробочки, сделанные литьем под давлением, удобны
для небольших устройств, в то время как для более крупных логических
устройств защитой может служить стальной или алюминиевый корпус
измерительного прибора.
13.17.3 Источники питания
(а) Напряжение источника питания для ТТЛ-схем фиксировано и равно 5 В ±
0,25 В. КМОП-схемы 74НС и 74АС работают с напряжением питания в диапазоне
от 2 до 6 В, но если они работают совместно с ТТЛ-схемами, то должны
иметь напряжение питания 5В. Полный размах пульсаций не должен превышать
