Микросхемы.
Микросхемы ТТЛ (74…).
На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.
Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.
| ТТЛ серия | Параметр | Нагрузка | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Российские | Зарубежные | Pпот. мВт. | tзд.р. нс | Эпот. пДж. | Cн. пФ. | Rн. кОм. |
| К155 КМ155 | 74 | 10 | 9 | 90 | 15 | 0,4 |
| К134 | 74L | 1 | 33 | 33 | 50 | 4 |
| К131 | 74H | 22 | 6 | 132 | 25 | 0,28 |
| К555 | 74LS | 2 | 9,5 | 19 | 15 | 2 |
| К531 | 74S | 19 | 3 | 57 | 15 | 0,28 |
| К1533 | 74ALS | 1,2 | 4 | 4,8 | 15 | 2 |
| К1531 | 74F | 4 | 3 | 12 | 15 | 0,28 |
Динамические параметры микросхем ТТЛ серииПри совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных 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. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.
| Нагружаемый выход |
Число входов-нагрузок из серий | ||
|---|---|---|---|
| К555 (74LS) | К155 (74) | К531 (74S) | |
| К155, КM155, (74) | 40 | 10 | 8 |
| К155, КM155, (74), буферная | 60 | 30 | 24 |
| К555 (74LS) | 20 | 5 | 4 |
| К555 (74LS), буферная | 60 | 15 | 12 |
| К531 (74S) | 50 | 12 | 10 |
| К531 (74S), буферная | 150 | 37 | 30 |
Выходы однокристальных, т. е. расположенных 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 I oвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.
| Параметр | Условия измерения | К155 | К555 | К531 | К1531 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Макс. | Мин. | Макс. | |||
| U1вх, В схема |
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||||
| U0вх, В схема |
0,8 | 0,8 | 0,8 | |||||||||
| U0вых, В схема | Uи.п.= 4,5 В | 0,4 | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||||||
| I0вых= 16 мА | I0вых= 8 мА | I0вых= 20 мА | ||||||||||
| U1вых, В схема |
Uи.п.= 4,5 В | 2,4 | 3,5 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | ||||
| I1вых= -0,8 мА | I1вых= -0,4 мА | I1вых= -1 мА | ||||||||||
| I1вых, мкА с ОК схема | U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В | 250 | 100 | 250 | ||||||||
| I1вых схема |
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В | 40 | 20 | 50 | ||||||||
| I0вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В | -40 | -20 | -50 | ||||||||
| I1вх, мкА схема | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В | 40 | 20 | 50 | 20 | |||||||
| I1вх, max, мА | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В | 1 | 0,1 | 1 | 0,1 | |||||||
| I0вх, мА схема |
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В | -1,6 | -0,4 | -2,0 | -0,6 | |||||||
| Iк.з., мА | U1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В | -18 | -55 | -100 | -100 | -60 | -150 | |||||
www.microshemca.ru
К176ИЕ2
| Микросхема представляет собой 5-разрядный двоичный счетчик. Содержит 253 интегральных элемента. | |
Назначение выводов: |
 |
| Электрические параметры: Номинальное напряжение питания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 В ±5% Выходное напряжение низкого уровня . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ? 0,3 В Выходное напряжение высокого уровня . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ? 8,2 В Выходной ток низкого уровня . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .? -0,3 мкА Выходной ток высокого уровня . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .? 0,3 мкА Ток потребления при низком и высоком уровнях выходного напряжения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ? 100 мкА Ток потребления в динамическом режиме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ? 0,4 мА Максимальная частота входных сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ? 2 МГц Нагрузочная способность в статическом режиме: на логические схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 на однотипные схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Рекомендации по применению и эксплуатации:
| |
Понравилась статья? Поделись с друзьями!
kiloom.ru
РадиоЧайник (Применение микросхем серии К176
ОглавлениеЧасть 1 (Часть 2) Часть 3
Применение микросхем серии К176
Микросхемы К176ПУ1-К176ПУЗ (рис. 10, а — в) служат для согласования относительно маломощных выходов логических устройств серии К 176 с выходами микросхем ТТЛ. Первые две из них (К176ПУ1 и К176ПУ2) содержат только инверторы, а элементы третьей (К176ПУЗ) сигналы не инвертируют.
Напряжения источников питания этих микросхем — +9 и +5 В. Напряжение +9 В подают на выводы 14 (К176ПУ1) и 16 (К176ПУ2, К176ПУЗ), а напряжение +5 В — на вывод 1, К общему проводу подключают выводы 7 (К176ПУ1) и 8 (К176ПУ2, К1761ПУЗ).
При указанных напряжениях питания выходные сигналы имеют уровни 0 и 1 микросхем ТТЛ.
Паспортная нагрузочная способность элементов этих микросхем — один логический элемент серии К155, реальная — существенно выше (4—6 элементов). При напряжении на выходе 0,5 В (уровень 0) втекающий ток может достигать 6…10 мА, а при напряжении 2,4 В (уровень 1) вытекающий ток равен 3…6 мА. Если на выход элемента, находящегося в состоянии 0. подать напряжение +5 В, выходной ток повысится до 35…50 мА. При замыкании выхода элемента, находящегося в состоянии 1, с общим проводом ток короткого замыкания достигает 6…9 мА.
Следует указать, что для обоих источников питания технические условия допускают напряжение от +5 до 4-10 В, реально микросхемы работоспособны при напряжении питания от +4 до +15 В. Однако необходимо помнить, что напряжение, подаваемое на вывод питания с меньшим номером, не должно превышать второго напряжения питания.
На рис. 11,а приведен пример согласования счетчика К176ИЕ2 с дешифратором К155ИД1 с помощью микросхемы К176Г1УЗ. При отсутствии такой микросхемы их можно согласовать через эмиттерные повторители на транзисторах структуры p-n-p (рис. 11, б)
Сопротивление резисторов R1—R4 может быть в пределах 2…5,1 кОм. Если ухудшение быстродействия и помехоустойчивости не играет роли, то резисторы в эмиттерных повторителях не обязательны.
Большой выходной ток микросхем К176ПУ1—К176ПУЗ позволяет использовать их для согласования счетчиков К176ИЕЗ и К176ИЕ4 с полупроводниковыми семисегментными индикаторами с общим анодом АЛ305А, АЛС342Б (рис. 12). При этом, кроме напряжения 4-9 В на вывод 16, на вывод 1 микросхем DD2, DD3 и на индикатор HQ1 подают напряжение в пределах +5…9, В. Сопротивление резисторов R1—R7 должно быть в пределах от 200 (для +5 В) до 510 Ом (для +9 В).
Интегральная микросхема К176ПУ5 (рис. 10,г) предназначена для согласования выходов микросхем ТТЛ с входами логических устройств серии К176. При напряжениях питания -+5 В на выводе 15 и +9 В на выводе 16 на входы микросхемы можно непосредственно подавать сигналы с выходов микросхем ТТЛ.
Естественно, микросхемы К176ПУ1- К176ПУЗ, К176ПУ5 при одинаковых напряжениях обоих источников питания могут быть использованы в качестве инверторов или буферных каскадов,
Интересной микросхемой, не имеющей аналогов среди устройств ТТЛ, можно назвать микросхему К176КТ1 (рис. 13,а). Она содержит четыре аналоговых ключа, каждый из которых имеет три вывода; два информационных (А и выходной) и один управляющий (С). Информационные выводы между собой равноправны, т. е. сигнал можно подать на любой из них, а снять с другого. При подаче на вход С уровня 0 информационные выводы А и выходной разомкнуты, и паспортный ток утечки между ними не превышает 2 мкА (реально значительно меньше). При подаче на этот вход уровня 1 сопротивление ключа уменьшается до 100…500 Ом. Это сопротивление нелинейно и зависит от напряжения между информационным выводом, на который поступает входной сигнал, и общим проводом. Максимальное сопротивление ключ имеет при напряжении сигнала, близком к половине напряжения питания, а минимальное — при напряжении, близком к 0 или к напряжению источника питания.
Микросхему К176КТ1 можно использовать для коммутации как цифровых, так и аналоговых сигналов. Напряжение питания, подаваемое на вывод 14 (с общим проводом соединяют вывод 7), может быть согласно техническим условиям в пределах от +5 до +10 В, а фактически — от +4 До +15 В. Для получения малых нелинейных искажений при коммутации аналоговых сигналов сопротивление нагрузки должно быть не менее 100 кОм. В любом случае необходимо, чтобы напряжение на входе не превышало напряжения источника питания и не становилось отрицательным.
Интегральная микросхема К176ИД2 (рис. 13,б) содержит преобразователь сигналов двоично-десятичного кода в сигналы управления семисегментным индикатором. Она включает в себя также триггеры, позволяющие запомнить сигналы входного кода. Микросхема имеет четыре информационных входа для подачи сигналов в коде 1-2-4-8 и три управляющих входа:
S, К и С. Вход S, как и в микросхемах К176ИЕЗ и К176ИЕ4, определяет полярность выходных сигналов: при уровне 1 на этом входе для зажигания сегментов используют уровень 0 на выходах, а при уровне 0 — уровень 1. Уровень 1 на входе K гасит индицируемый знак индикатора, а уровень 0 разрешает индикацию. Вход C управляет работой триггеров памяти:
при уровне 1 на нем триггеры превращаются в повторители, и изменение входных сигналов на входах 1, 2, 4, 8 соответственно изменяет выходные сигналы. Если же на входе С — уровень 0, то сигналы, имевшиеся на входах 1, 2, 4, 8 перед этим, запоминаются, и микросхема на изменение сигналов на этих входах не реагирует.
Напряжение питания +9 В подают на вывод 16 микросхемы, а с общим проводом соединяют вывод 8.
С семисегментными индикаторами микросхему К176ИД2 можно согласовать так же, как и счетчики К176ИЕЗ и К176ИЕ4. Ток короткого замыкания микросхем К.176ИД2 больше, чем у счетчиков, и численно (в миллиамперах) примерно равен напряжению питания (в вольтах). Это позволяет подключать выходы микросхемы К176ИД2 непосредственно к выводам полупроводниковых семисегментных индикаторов серий АЛ305, АЛС321, АЛС324. Следует, однако, учесть, что разброс яркости свечения сегментов при этом весьма заметен, а сама яркость может быть меньше номинальной.
Вариант согласования выходов микросхем К176ИЕЗ, К176ИЕ4, К176ИД2 с вакуумными люминесцентными индикаторами иллюстрирует рис. 14. Для согласования использованы МОП- транзисторы с индуцированным каналом p-типа, входящие в состав коммутаторов К168КТ2В, К190КТ1, K190KТ2. На катод индикатора подают напряжение —15… 20 В. Резисторы R1— R7 и источник напряжения — 27 В. необходимы лишь в случае динамической индикации.
Микросхема К176ИДЗ имеет ту же цоколевку и логику работы, что и К176ИД2. Отличие заключается лишь в том, что ее выходные каскады выполнены с «открытым» стоковым выходом, поэтому их можно подключать непосредственно к анодам вакуумных люминесцентных индикаторов по схеме на рис. 14 (без микросхем DA1, DA2). Управляющий вход S микросхемы К176ИДЗ должен быть при этом соединен с общим проводом.
Десятичный счетчик, совмещенный с дешифратором, К176ИЕ8 (рис. 13,в) имеет вход R для установки исходного состояния и входы для подачи счетных импульсов отрицательной (CN) и положительной (CP) полярности. Напряжение питания +9 В. подают на вывод 16 микросхемы, а общий провод соединяют с выводом 8. В нулевое состояние счетчик устанавливается при подаче на вход R уровня 1. При этом на выходе 0 появляется 1, а на выходах 1—9 — уровень 0. Переключение счетчика происходит по спадам импульсов на входе CN (при уровне 0 на входе CP) или на входе CP (при уровне 1 на входе CN). Временная диаграмма работы микросхемы после снятия с входа R напряжения установки в исходное состояние приведена на рис. 15.
Дешифратор микросхемы К176ИЕ8 можно подсоединить к цифровым газоразрядным индикаторам через ключи на n-p-n транзисторах сборок К1НТ661 и серий П307—П309, КТ604, КТ605 по рис. 16. При ограничении коллекторного напряжения (например, по схеме на рис.15 в статье С. Бирюкова «Счетчики на микросхемах» в «Радио», 1976, № 3, с. 37) можно использовать любые кремниевые n-p-n транзисторы с допустимым напряжением коллектор — эмиттер не менее 30 В.
На рис. 17 изображен фрагмент схемы таймера с использованием микросхем К176ИЕ8. После включения таймера на вход CN микросхемы DD1 начинают поступать счетные импульсы. В момент, когда микросхемы DD1—DD4 установятся в состояния, соответствующие положениям переключателей SA1—SA4, на всех входах элемента DD5.1 появятся уровни 1. Такой же уровень возникнет и на выходе инвертора .DD6.1, сигнализируя об окончании временного интервала. Если выход устройства соединить со входом Уст. О, то получится делитель частоты с изменяемым коэффициентом деления в зависимости от положения переключателей.
Интегральная микросхема К176ИЕ12 (рис. 18) специально разработана для использования в электронных часах. В ее состав входит генератор, рассчитанный на работу с внешним кварцевым резонатором на частоту 32 768 Гц, и два делителя частоты с коэффициентами деления 216=32768 и 60. Сопротивление резистора R 1 может находиться в пределах 10…33 МОм. Конденсатор СЗ служит для грубой подстройки частоты, а C2 — для точной. В большинстве случаев конденсатор C4 может быть исключен. Напряжение питания +9 В. подают на вывод 16 микросхемы, а с общим проводом соединяют вывод 8.
При подключении кварцевого резонатора по схеме на рис. 18 микросхема выдает набор сигналов различной частоты. Импульсы с частотой следования 128 Гц и скважностью 4 формируются на выходах T1—T4; они сдвинуты между собой на четверть периода и необходимы для коммутации разрядов индикатора в часах при динамической индикации. Импульсы с частотой повторения 1/60 Гц подают на счетчик минут. Сигнал частотой 1 Гц можно использовать в качестве секундного и для зажигания разделительной точки. Устанавливать показания часов удобно импульсами с частотой следования 2 Гц. Сигнал с выхода F (1024 Гц) подают на звуковой сигнализатор будильника и используют для опроса разрядов счетчиков при динамической индикации. Выход К (32 768 Гц) —контрольный. Фазовые соотношения импульсов на выходах микросхемы после снятия сигнала сброса показаны на рис. 19 (временные масштабы диаграмм здесь различны).
Особенность микросхемы К176ИЕ12 в том, что первый спад на выходе минутных импульсов M появляется спустя 59 с после снятия сигнала сброса. Это требует при включении часов отпускать кнопку, подающую сигнал сброса, спустя одну секунду после шестого сигнала поверки времени.
Микросхема К176ИЕ13 предназначена для электронных часов с будильником. Она содержит счетчики минут и часов, регистр памяти будильника, цепи сравнения и включения звукового сигнала, цепи формирования сигналов цифр в двоичном коде при динамической индикации для подачи на индикаторы. Обычно микросхему К176ИЕ13 применяют совместно с К176ИЕ12. Их типовое соединение представлено на рис. 20. Основные выходные сигналы в этом устройстве возникают на выходах T1—T4 и 1, 2, 4, 8. При уровне 1 на выходе T1 на выходах 1, 2, 4, 8 присутствуют сигналы, соответствующие в двоичном коде цифре единиц минут, при таком же уровне на выходе T2 — сигналы цифры десятков минут и т. д. На выходах S и C формируются соответственно импульсы частотой 1 Гц для зажигания разделительной точки и импульсы для записи сигналов цифр в триггеры памяти микросхем К176ИД2 и К176ИДЗ. Напряжение с выхода K используют для гашения индикаторов во время коррекции показаний часов. С выхода HS снимают сигнал будильника.
Напряжение питания +9 В. подают на вывод 16 микросхемы, а общий провод подключают к выводу 8.
При подаче питания счетчики часов и минут, а также регистр памяти автоматически устанавливаются в нулевое состояние. Для установки счетчика минут в необходимое состояние нажимают на кнопку SB1. При этом показания разрядов минут в индикаторе начинают изменяться с частотой 2 Гц от 00 до 59 (далее снова 00 и т. д.). В момент перехода от числа 59 к 00 показание счетчика часов увеличится на единицу. Если нажать на кнопку SB2, то с той же частотой будут изменяться показания разрядов часов (от 00 до 23). При нажатой кнопке SB3 на индикаторе появится время включения сигнала будильника. Если одновременно нажать на кнопки SB1 и SB3, то показание разрядов минут включения будильника будет изменяться, как и при нажатии на кнопку SB1, однако в разрядах часов переключении не будет. При одновременно нажатых кнопках SB2 и SB3 устанавливают показание разрядов часов включения будильника (при переходе из состояния 23 в 00 происходит установка в нулевое показание разрядов минут). Можно нажать сразу на три кнопки, в этом случае изменяются показания разрядов как минут, так и часов.
Кнопка SB4 служит для включения и коррекции хода часов в процессе эксплуатации. Если нажать на кнопку SB4 и отпустить ее спустя секунду после шестого сигнала поверки времени, то установится нулевое показание разрядов минут. После этого можно установить показания разрядов часов в индикаторе, нажав на кнопку SB2. При этом ход минут не будет нарушен. Следует помнить, что при показаниях в пределах от 00 до 39 состояние счетчика часов при нажатии и отпускании кнопки SB4 не изменяется. Если же показание минут находится в интервале от 40 до 59, то после отпускания кнопки показание разрядов часов увеличивается на единицу.
Показанное на рис. 20 включение кнопок установки времени обладает тем недостатком, что при случайном нажатии на кнопки SB1 и SB2 происходит сбой показаний часов. Если в устройство добавить диод и еще одну кнопку (рис. 21), то показания индикатора можно будет изменить, лишь нажав сразу на две кнопки: SB5 и SB1 (или SB2), что случайно сделать маловероятно.
Если текущее время и время включения сигнала будильника не совпадают, на выходе HS (см. рис. 20) присутствует уровень 0. При совпадении показаний на выходе HS появляются импульсы положительной полярности с частотой повторения 128 Гц и скважностью 16. Если их подать через эмиттерный повторитель на какой-либо излучатель, то зазвучит сигнал, напоминающий звук обычного механического будильника. Сигнал прекращается, как только текущее время перестанет совпадать с временем включения будильника (т. е. через 1 мин).
Схема согласования микросхем К176ИЕ12 и К176ИЕ13 с индикаторами зависит от их типа. Для примера на рис. 22 показано подключение этих микросхем к полупроводниковым семисегментным индикаторам с общим анодом. Как катодные (VT8—VT14), так и анодные (VT3, VT4, VT6, VT7) ключи выполнены по схеме эмиттерного повторителя.
Резисторы R5—R11 ограничивают импульсный ток через сегменты индикаторов. При номиналах резисторов, указанных на схеме, импульсный ток через каждый сегмент достигает примерно 35 мА, что соответствует среднему току около 9 мА. При таком токе индикаторы АЛ305А, АЛС321Б, АЛС324Б и им подобные светятся достаточно ярко. В качестве катодных ключей (VT8—VT14) можно использовать любые p-n-р транзисторы с максимально допустимым током коллектора не менее 35 мА.
Импульсный ток через транзисторы анодных ключей достигает 245 мА (7х35), поэтому здесь можно использовать лишь транзисторы, рассчитанные на такой ток, с коэффициентом передачи тока h21Э не менее 120 (серий КТ3117, KT503, KT815). Если таких транзисторов нет, используют составные транзисторы (например, серий КТ315+ +КТ503 и КТ315+КТ502). Транзистор VT5 — любой маломощный структуры n-p-n.
Транзисторы VT1 и VT2 — эмиттерные повторители, согласующие выход HS со звуковым излучателем HA1 будильника. Излучателем могут служить любые телефоны, в том числе малогабаритные от слуховых аппаратов, а также динамические головки, подключенные через выходной трансформатор от транзисторного радиоприемника. Подбором конденсатора C1 получают необходимую громкость звукового сигнала. С этой же целью можно установить переменный резистор сопротивлением 200…680 Ом, включив его потенциометром между конденсатором C1 и излучателем HA1. Выключателем SB6 включают и выключают сигнал будильника.
Если необходимо применить индикаторы с общим катодом, эмиттерные повторители, подключаемые к анодам (VT8—VT14), выполняют на n-p-n транзисторах (серии КТ315 и др.), вход S микросхемы DD3 соединяют с общим проводом, а коллекторы транзисторов — с источником питания +9 В. Для подачи импульсов на катоды индикаторов следует собрать ключи на n-p-n транзисторах по схеме с общим эмиттером. Их базы соединяют с выходами T1—T4 микросхемы DD1 (см. рис. 20) через резисторы сопротивлением 3,3 кОм. Требования к этим транзисторам те же, что и к транзисторам анодных ключей в случае применения индикаторов с общим анодом.
Схема подачи импульсов на сетки вакуумных люминесцентных индикаторов приведена на рис. 23. Сетки C1, C2, C4, С5 — соответственно сетки разрядов единиц и десятков минут, единиц и десятков часов, СЗ — сетка разделительной точки. Аноды индикаторов соединяют с выходами микросхемы К176ИД2 через ключи, подобные ключам на элементах VT4—VT8, R3—R12, или в соответствии с рис. 14. На вход S микросхемы К176ИД2 подают напряжение +9 В. Возможно использование микросхемы К176ИДЗ без ключей, как было указано выше. Следует помнить, что отрицательное напряжение на общих выводах резисторов R8—R12 (и R1—R7 на рис. 14) должно быть на 5…10 В. больше отрицательного напряжения на катодах индикаторов.
Индикаторами могут служить любые одноразрядные вакуумные люминесцентные индикаторы, а также четырехразрядные индикаторы с разделительными точками ИВЛ 1-7/5 и ИВЛ2-7/5, специально предназначенные для часов. В качестве инверторов входных сигналов (DD4) можно использовать любые инвертирующие логические элементы серии К176 с объединенными входами.
На рис. 24 представлена схема согласования устройства, собранного по схеме на рис. 20, с газоразрядными индикаторами. Анодные ключи (VT4—VT11) могут быть выполнены на транзисторах серий КТ604 и KТ605, а также на транзисторах сборок К1НТ661. Неоновая лампа HG5 служит для индикации разделительной точки. Одноименные катоды индикаторов следует объединить и подключить к выходам дешифратора DD7. Для упрощения можно исключить инвертор DD4.1, обеспечивающий гашение индикаторов на время нажатия кнопки коррекции.
Окончание
Назад
radiochainik.narod.ru
Микросхемы.
Микросхемы ТТЛ (74…).
На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.
Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.
| ТТЛ серия | Параметр | Нагрузка | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Российские | Зарубежные | Pпот. мВт. | tзд.р. нс | Эпот. пДж. | Cн. пФ. | Rн. кОм. |
| К155 КМ155 | 74 | 10 | 9 | 90 | 15 | 0,4 |
| К134 | 74L | 1 | 33 | 33 | 50 | 4 |
| К131 | 74H | 22 | 6 | 132 | 25 | 0,28 |
| К555 | 74LS | 2 | 9,5 | 19 | 15 | 2 |
| К531 | 74S | 19 | 3 | 57 | 15 | 0,28 |
| К1533 | 74ALS | 1,2 | 4 | 4,8 | 15 | 2 |
| К1531 | 74F | 4 | 3 | 12 | 15 | 0,28 |
При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных 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. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.
| Нагружаемый выход |
Число входов-нагрузок из серий | ||
|---|---|---|---|
| К555 (74LS) | К155 (74) | К531 (74S) | |
| К155, КM155, (74) | 40 | 10 | 8 |
| К155, КM155, (74), буферная | 60 | 30 | 24 |
| К555 (74LS) | 20 | 5 | 4 |
| К555 (74LS), буферная | 60 | 15 | 12 |
| К531 (74S) | 50 | 12 | 10 |
| К531 (74S), буферная | 150 | 37 | 30 |
Выходы однокристальных, т. е. расположенных 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 Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.
| Параметр | Условия измерения | К155 | К555 | К531 | К1531 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Макс. | ||
| U1вх, В схема |
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||||
| U0вх, В схема |
0,8 | 0,8 | 0,8 | |||||||||
| U0вых, В схема | Uи.п.= 4,5 В | 0,4 | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||||||
| I0вых= 16 мА | I0вых= 8 мА | I0вых= 20 мА | ||||||||||
| U1вых, В схема |
Uи.п.= 4,5 В | 2,4 | 3,5 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | ||||
| I1вых= -0,8 мА | I1вых= -0,4 мА | I1вых= -1 мА | ||||||||||
| I1вых, мкА с ОК схема | U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В | 250 | 100 | 250 | ||||||||
| I1вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В | 40 | 20 | 50 | ||||||||
| I0вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В | -40 | -20 | -50 | ||||||||
| I1вх, мкА схема | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В | 40 | 20 | 50 | 20 | |||||||
| I1вх, max, мА | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В | 1 | 0,1 | 1 | 0,1 | |||||||
| I0вх, мА схема |
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В | -1,6 | -0,4 | -2,0 | -0,6 | |||||||
| Iк.з., мА | U1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В | -18 | -55 | -100 | -100 | -60 | -150 | |||||
www.microshemca.ru
Микросхемы.
Микросхемы ТТЛ (74…).
На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.
Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.
| ТТЛ серия | Параметр | Нагрузка | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Российские | Зарубежные | Pпот. мВт. | tзд.р. нс | Эпот. пДж. | Cн. пФ. | Rн. кОм. |
| К155 КМ155 | 74 | 10 | 9 | 90 | 15 | 0,4 |
| К134 | 74L | 1 | 33 | 33 | 50 | 4 |
| К131 | 74H | 22 | 6 | 132 | 25 | 0,28 |
| К555 | 74LS | 2 | 9,5 | 19 | 15 | 2 |
| К531 | 74S | 19 | 3 | 57 | 15 | 0,28 |
| К1533 | 74ALS | 1,2 | 4 | 4,8 | 15 | 2 |
| К1531 | 74F | 4 | 3 | 12 | 15 | 0,28 |
При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных 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. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.
| Нагружаемый выход |
Число входов-нагрузок из серий | ||
|---|---|---|---|
| К555 (74LS) | К155 (74) | К531 (74S) | |
| К155, КM155, (74) | 40 | 10 | 8 |
| К155, КM155, (74), буферная | 60 | 30 | 24 |
| К555 (74LS) | 20 | 5 | 4 |
| К555 (74LS), буферная | 60 | 15 | 12 |
| К531 (74S) | 50 | 12 | 10 |
| К531 (74S), буферная | 150 | 37 | 30 |
Выходы однокристальных, т. е. расположенных 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 Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.
| Параметр | Условия измерения | К155 | К555 | К531 | К1531 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Макс. | ||
| U1вх, В схема |
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||||
| U0вх, В схема |
0,8 | 0,8 | 0,8 | |||||||||
| U0вых, В схема | Uи.п.= 4,5 В | 0,4 | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||||||
| I0вых= 16 мА | I0вых= 8 мА | I0вых= 20 мА | ||||||||||
| U1вых, В схема |
Uи.п.= 4,5 В | 2,4 | 3,5 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | ||||
| I1вых= -0,8 мА | I1вых= -0,4 мА | I1вых= -1 мА | ||||||||||
| I1вых, мкА с ОК схема | U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В | 250 | 100 | 250 | ||||||||
| I1вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В | 40 | 20 | 50 | ||||||||
| I0вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В | -40 | -20 | -50 | ||||||||
| I1вх, мкА схема | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В | 40 | 20 | 50 | 20 | |||||||
| I1вх, max, мА | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В | 1 | 0,1 | 1 | 0,1 | |||||||
| I0вх, мА схема |
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В | -1,6 | -0,4 | -2,0 | -0,6 | |||||||
| Iк.з., мА | U1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В | -18 | -55 | -100 | -100 | -60 | -150 | |||||
www.microshemca.ru
Микросхемы.
Микросхемы ТТЛ (74…).
На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.
Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.
| ТТЛ серия | Параметр | Нагрузка | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Российские | Зарубежные | Pпот. мВт. | tзд.р. нс | Эпот. пДж. | Cн. пФ. | Rн. кОм. |
| К155 КМ155 | 74 | 10 | 9 | 90 | 15 | 0,4 |
| К134 | 74L | 1 | 33 | 33 | 50 | 4 |
| К131 | 74H | 22 | 6 | 132 | 25 | 0,28 |
| К555 | 74LS | 2 | 9,5 | 19 | 15 | 2 |
| К531 | 74S | 19 | 3 | 57 | 15 | 0,28 |
| К1533 | 74ALS | 1,2 | 4 | 4,8 | 15 | 2 |
| К1531 | 74F | 4 | 3 | 12 | 15 | 0,28 |
При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных 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. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.
| Нагружаемый выход |
Число входов-нагрузок из серий | ||
|---|---|---|---|
| К555 (74LS) | К155 (74) | К531 (74S) | |
| К155, КM155, (74) | 40 | 10 | 8 |
| К155, КM155, (74), буферная | 60 | 30 | 24 |
| К555 (74LS) | 20 | 5 | 4 |
| К555 (74LS), буферная | 60 | 15 | 12 |
| К531 (74S) | 50 | 12 | 10 |
| К531 (74S), буферная | 150 | 37 | 30 |
Выходы однокристальных, т. е. расположенных 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 Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.
| Параметр | Условия измерения | К155 | К555 | К531 | К1531 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Макс. | ||
| U1вх, В схема |
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||||
| U0вх, В схема |
0,8 | 0,8 | 0,8 | |||||||||
| U0вых, В схема | Uи.п.= 4,5 В | 0,4 | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||||||
| I0вых= 16 мА | I0вых= 8 мА | I0вых= 20 мА | ||||||||||
| U1вых, В схема |
Uи.п.= 4,5 В | 2,4 | 3,5 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | ||||
| I1вых= -0,8 мА | I1вых= -0,4 мА | I1вых= -1 мА | ||||||||||
| I1вых, мкА с ОК схема | U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В | 250 | 100 | 250 | ||||||||
| I1вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В | 40 | 20 | 50 | ||||||||
| I0вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В | -40 | -20 | -50 | ||||||||
| I1вх, мкА схема | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В | 40 | 20 | 50 | 20 | |||||||
| I1вх, max, мА | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В | 1 | 0,1 | 1 | 0,1 | |||||||
| I0вх, мА схема |
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В | -1,6 | -0,4 | -2,0 | -0,6 | |||||||
| Iк.з., мА | U1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В | -18 | -55 | -100 | -100 | -60 | -150 | |||||
www.microshemca.ru
4.2. Справочные данные.
4.2.1. Микросхема к176ие18.
ИМС К176ИЕ18 предназначена для использования в электронных часах. В её состав входят кварцевый генератор с внешним кварцевым резонатором на частоту 32768 Гц и два делителя частоты: СТ2 на 32768 и СТ60 на 60. При подключении к микросхеме кварцевого резонатора, она обеспечивает получение частот 32768, 1024, 128, 2, 1, 1/60 Гц. Импульсы с частотой 128 Гц формируются на выходах микросхемы Т1-Т4 с открытым стоком (выходной ток по выходам – 12 мА), их скважность равна 32/7 (для обеспечения надёжного запирания вакуумных люминесцентных индикаторов по их сеткам), сдвинуты они между собой на четверть периода. Эти импульсы предназначены для коммутации знакомест индикатора часов при динамической индикации. Импульсы с частотой 1/60 Гц подаются на счётчик минут, импульсы с частотой 1 Гц могут использоваться для подачи на счётчик секунд. Частота 1024 Гц предназначена для звукового сигнала будильника и для опроса разрядов счётчиков при динамической индикации. Вход Q микросхемы используется для изменения яркости индикатора, при подаче на него логической 1 можно в 3,5 раза увеличить скважность импульсов на выходах Т1-Т4 и во столько же раз уменьшить яркость свечения индикатора. Также в микросхеме имеется специальный формирователь звукового сигнала. При подаче импульса положительной полярности на вход HS, на выходе HS появляются пачки импульсов отрицательной полярности с частотой 2048 Гц и скважностью 2. Длительность пачек – 0,5 с, период повторения – 1 с. Выход HS выполнен с открытым стоком. Сигнал присутствует на выходе HS до окончания очередного минутного импульса на выходе M микросхемы.
Напряжение питания микросхемы – от 3 до 15 В.
HS HS
M
S1
Q S2
T1
T2
T3
R T4
F
Z Z
R1 22MR2 510 к
Z1 32768 Гц
С1 С2 С3
3…15 36 4…20
Рис. 4.1. Типовая схема включения микросхемы К176ИЕ18.
Назначение выводов микросхемы :
—
T3— T2 выходы 128 Гц;
— T1
— S1 — выход секундных импульсов 1 Гц;
— R — вход (запуск) счётчика, сброс данных в ноль;
— S2 — выход 2 Гц;
—
HS
— выход формирователя звукового сигнала
2048 Гц;— GND — земляной вывод;
— HS — вход запуска формирователя звукового сигнала;
— M — выход минутных импульсов 1/60 Гц;
—
F
— выход опроса разрядов счётчиков
1024 Гц;—
Z
выводы генератора для подключения— Z внешнего кварцевого резонатора;
— Q — вход регулировки яркости свечения индикатора;
— T4 — выход 128 Гц;
— Ucc — напряжение питания.
T3
HS
— выход формирователя звукового сигнала
2048 Гц;
F
— выход опроса разрядов счётчиков
1024 Гц;
Z
выводы генератора для подключения4.2.2. Микросхема к561ие8.
ИМС является десятичным счётчиком с дешифратором. Микросхема имеет три входа – вход установки исходного состояния R, вход для подачи счётных импульсов отрицательной полярностиCNи вход для подачи счётных импульсов положительной полярностиCP. Также она имеет десять дешифрированных выходов 0…9. Внутренняя схема содержит пятикаскадный счётчик Джонсона и дешифратор, который преобразует двоичный код в сигнал, появляющийся последовательно на каждом выходе счётчика. Счётчик имеет выход переносаP. Положительный фронт выходного сигнала переноса появляется через десять периодов тактовой последовательности и используется поэтому как тактовый сигнал для счётчика следующей декады.
Максимальная тактовая частота – 2 МГц.
Длительность импульса запрета счёта 
300 нс.
Длительность тактового импульса 
250 нс.
Длительность импульса сброса 
275 нс
( вид сверху )
.
Рис. 4.2. Цоколёвка корпуса К561ИЕ8 (пластмассовый корпус типа 2104.16-4).
Таблица истинности микросхемы К561ИЕ8 :
Логические уровни входных сигналов | действие | ||
R | CN | CP | |
1 0 0 0 0 0 0 | X
1 0 X 1
| X 0
X 1
0 | 0=B P=B 1/9=H Счёт Счёт Нет счёта Нет счёта Нет счёта Нет счёта |
studfile.net
