Логические интегральные микросхемы семейства ТТЛ

Популярность цифровых электронных схем отчасти обусловлена широкой доступностью и относительно невысокой стоимостью соответствующих интегральных схем. Изготовители разработали множество семейств (типов) цифровых ИС, представляющих собой наборы схем, которые могут
использоваться совместно. Если ИС принадлежат к одному семейству, то говорят, что они совместимы; такие ИС можно легко соединять друг с другом.

Одно из семейств цифровых ИС это схемы, получаемые на основе так называемой биполярной технологии. В этих ИС содержатся элементы, очень похожие на отдельно выпускаемые (дискретные) биполярные транзисторы, диоды и резисторы. Другое семейство цифровых ИС изготавливается
с использованием МОП-технологии (металл окисел полупроводник). Семейство КМОП-ИС это широко используемые схемы с очень малым потреблением энергии, создаваемые на основе МОП-технологии и содержащие элементы, похожие на полевые транзисторы с изолированным затвором (IGFET).

Распространенный тип ИС показан на рис. 3.28, а. Этот тип изготовители относят к семейству корпусированных ИС с двухрядным расположением выводов (корпус тина DIP). В частности, данную ИС можно определить как ИС в корпусе DIP с 14 выводами.

На рис. 3.28. б сразу за выемкой в корпусе (если двигаться по направлению против часовой стрелки) расположен вывод 1. Дальнейшая нумерация выводов осуществляется в направлении против часовой стрелки oт 1 до 14, если смотреть на корпус ИС сверху. Другой способ указания положения вывода 1 нанесение метки на верхнюю часть корпуса типа DIP, как показано на рис. 3.28, б.

Изготовители ИС обычно сопровождают свои изделия схемой расположения выводов (рис. 3.29). Приведенная на рисунке ИС 7408 содержит четыре логических элемента И с двумя входами каждый. В связи с этим такую схему называют логической схемой на четыре элемента И с двумя входами; это одна из многих доступных ТТЛ-ИС серии 7400. Питание полается на ИС через выводы, обозначенные как ОБЩИЙ (вывод 7) и V_CC (вывод 14). Все другие выводы
являются входами и выходами четырех ТТЛ-элементов.

Пусть теперь нам дана цепь, показанная на рис. 3.30, а; соберем ее, применяя ТТЛ-ИС 7408. Принципиальная схема этой цепи приведена на рис. 3.30,0. Здесь используется регулируемый источник питания с постоянным напряжением
5 В, обычно применяемый для всех ИС семейства ТТЛ. Положительный (V_CC) и отрицательный (ЗЕМЛЯ) полюсы источника подсоединяются к выводам 14 и 7 соответственно.
Входные переключатели (А и B) присоединены к выводам 1 и 2. Заметьте, что если переключатели находятся в верхнем положении, на вход логического элемента И подается логическая 1 (+5 В). Однако если переключатели находятся
в нижнем положении, то на вход подается логический 0. В правой части схемы на рис. 3.30, б) показан СИД, который через ограничительный резистор 150 Ом подсоединен к ЗЕМЛЕ. Если на контакте 3 появится сигнал ВЫСОКОГО
логического уровня (напряжение около +5 В), через светодиод потечет ток, и он начнет излучать, а это означает, что на выходе логического элемента 11 возникает сигнал ВЫСОКОГО логического уровня.

На рис. 3.31, а показана верхняя часть корпуса одной из
распространенных цифровых ТТЛ-ИС. Две стоящие рядом буквы NS на верхней части корпуса ИС определяют фирму изготовитель: National Semiconductor. Основное обозначение на корпусе DM7408N можно разделить на части так,
как показано на рис. 3.31, б.

Первые две буквы обозначения DM (префикс) являются условным кодом фирмы-изгоговителя (все наименования изделий фирмы National
Semiconductor начинаются с этих букв). Средняя часть обозначения - число 7408 определяет тип ТТЛ-ИС как схему на четыре логических элемента И с двумя входами каждый. Такое обозначение принято всеми изготовителями ИС. Последняя буква N (суффикс) есть код, используемый некоторыми изготовителями для обозначения корпуса типа DIP.

Верхняя часть корпуса другой цифровой ИС показана на
рис. 3.32, а. Буква F па этой ИС устанавливает фирму-изготовнтель: Fairchild Camera and Instrument. На этом изделии фирмы Fairchild суффикс Р обозначает пластмассовый корпус типа DIP, а буква С является кодом диапазона рабочих
температур от 0 до + 70 С. Эти обозначения обычно представляют собой коммерческую маркировку. Средняя часть обозначения 74LS08 определяет примерно то же, что и цифры 7408 в случае схемы, рассмотренной ранее, на
четыре логических элемента И с двумя входами каждый.
Буквы LS в середине обозначения говорят о том, что в данной ИС применены ТТЛ-элементы. В нашем случае обозначение LS относится к приборам с барьерами Шоттки с малой потребляемой мощностью.

В буквах во внутренней части обозначения на корпусе ИС серии 7400 содержатся и некоторые сведения о логическом семействе или подсемействе ИС:

С - КМОП-схемы (отдельное семейство);
Н - ТТЛ-схемы с высоким быстродействием (подсемейство ТТЛ);

L - ТТЛ-схемы с малой потребляемой мощностью (подсемейство ТТЛ);

LS - ТТЛ-схемы на приборах с барьерами Шоттки с малой потребляемой

мощностью (подсемейство ТТЛ);
S - ТТЛ-схемы на приборах с барьерами Шоттки (подсемейство ТТЛ).

Буквы во внутренней части обозначения содержат также информацию о быстродействии цифровых ИС и потребляемой мощности. Вследствие различия этих параметров у разных ИС изготовители обычно рекомендуют внимательно
следить за обозначениями при замене одних схем другими. Если, например, внутри обозначения серии 7400 встречается буква С, то это означает, что данная цифровая ИС принадлежит к семейству КМОП-схем, а не ТТЛ-схем.

Технический паспорт, составляемый изготовителями, содержит много важной информации о цифровых ИС. В нем имеются схемы расположения выводов и данные о типе корпуса; расшифровывается обозначение ИС и даются другие ценные сведения для технических специалистов, учащихся или инженеров-конструкторов.

Задание для самопроверки

Выполняя следующие задания, проверьте, хорошо ли вы усвоили изложенный материал.

37. Выпишите два распространенных семейства цифровых ИС.

38.--------------------------------------------- На рис. 3.28 изображена ИС с широко распространенной формой корпуса, называемого_____________

39.------------------------- Для питания ТТЛ-ИС используется источник постоянного напряжения ________В. Вывод V_CC присоединяется к ___________ (отрицательному, положительному) полюсу источника, а общий вывод - к _____________(отрицательному, положительному) полюсу источника.

40. Как понимается изготовителем обозначение 7408 на корпусе ИС (см. рис. 3.30, б)?

41. Что вы можете сказать о цифровой ИС, которая имеет на корпусе обозначение DМ74LS08N?

Дата добавления: 2014-01-20