Курсовая работа: Разработка функциональных узлов, выполняющих типовые для цифровых устройств микрооперации

Рис. 1.5. Схемотехника субманосекундной ЭСЛ: а - структурная схема логического элемента; б - схема переключателя тока ПТ, эмиттерного повторителя ЭП и источника опорного напряжения ИОН; в - переключательные характеристики по выходам Q и Q с инверсией

Логический элемент серии MECL 100K имеет диодную цепь термокомпенсации логических уровней, а также усовершенствованный источник опорных напряжений, делающий логические уровни независимыми от больших колебаний питающих напряжений, а также помех по цепи питания. На рис. 1.5, а показана функциональная схема элемента серии MECL 100K, которая содержит три части: переключатель тока ПТ и эмиттерный повторитель ЭП, а также источник опорного напряжения ИОН. Полная принципиальная схема этого элемента приведена на рис. 1.5, б. Эмиттерный повторитель VT4 можно нагрузить на резистор сопротивлением 50 Ом, подключив его вывод к потенциалу - 2В. Предельный ток нагрузки ЭП может достигать 55 мА. Отметим, что все измерения для ЭСЛ следует проводить при установившемся температурном режиме, причем плату с микросхемами следует обдувать (скорость потока 2,5 м/с). Номинальное напряжение питания для серии MECL 100К несколько уменьшено (-Uи.п. э=-4,5 В), однако логические уровни непосредственно совместимы с предыдущей логикой (см. рис. 3,5, в). Благодаря ИОН логические уровни не изменяются, если напряжение питания будет находиться в пределах -4,2 В<-Uи.п. э<-5,7 В. Статическая потребляемая мощность для субнаносекундного элемента Рпот= 40 мВт. Аналогичные параметры имеют микросхемы ЭСЛ серии К1500.

На рис. 1.6 показана диаграмма пределов переключательных характеристик ЭСЛ серий К500 и К1500. В табл. 1.1 даны цифровые значения соответствующих координат входных и выходных напряжений. На диаграмме, построенной для каждой серии, типовые характеристики расположены внутри заштрихованного контура. Следует учесть, что данные столбца для микросхем серии К1500 не зависят от температуры и питающих напряжений. Для микросхем серии К500 приведены значения при 25 °С. При температуре - 30 °С все напряжения возрастают на 5...10 %, а при температуре +85 °С снижаются на такую же величину.

Рис. 1.6. Диаграмма пределов переключательных характеристик элементов серии К1500

Таблица 1.1. Входные и выходные уровни для элементов ЭСЛ

Рис. 1.7. Схема для измерения (а) параметров выходных импульсов (б)

Скорость переключения микросхем ЭСЛ удобно проверять при двуполярном напряжении питания (аналогично схеме включения операционного усилителя). При таком включении элемента ЭСЛ (см. рис. 1.7, а) источник входных импульсов можно заземлить. На рис, 1.7,6 обозначены уровни входного и выходных импульсов, по которым следует отсчитывать время задержки распространения при включении и отключении элемента, если входной импульс имеет заданную длительность фронта и среза. При замерах необходимо использовать кабели и нагрузки с сопротивлением 50 Ом. Несогласованные проводники не должны быть длиннее, чем 2 мм. К выходу схемы (рис. 1.7, а) требуется подключать вход согласованной линии передачи. При эксплуатации микросхем ЭСЛ необходимо учитывать дополнительно три временных параметра: ts-время «выдержки», th-время хранения и tr-время сброса.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7