Базовый логический элемент серии 100 (500)
Схема базового ЛЭ серии К100, являющейся аналогом зарубежной серии МС100, представлена на рисунке 1.30.
Схема базового ЛЭ состоит из трех цепей: токового переключателя, источника опорного напряжения и выходных эмиттерных повторителей.
Токовый переключатель построен на транзисторах VT1, VT2, VT3 и резисторах R1, R2 и Rэ и представляет собой дифференциальный усилитель, работающий в режиме ключа. Токовый переключатель предназначен для усиления входных сигналов, формирования парафазных выходных сигналов и обеспечения требуемой помехоустойчивости схемы. Как видно из схемы, все эмиттеры транзисторов соединены, что дало название – «Эмиттерно-связанная логика».
Выходные эмиттерные повторители, выполненные на транзисторах VT4 и VT5, служат для усиления выходных сигналов и смещения уровней по напряжению с целью обеспечения совместимости ЭСЛ ИС по входу и выходу.
Источник опорного напряжения (на схеме не показан ввиду громоздкого рисунка) предназначен для обеспечения токового переключателя заданным опорным напряжением. Один такой источник обслуживает несколько ЛЭ на одном кристалле.
Элементы ЭСЛ реализуют логические функции как в позитивной, так и в негативной логике.
 |
U вых1 = 
1 0
U вых2 = Uвх1&U вх2
U вых2 = 
0 1
U вых1 = Uвх1+ U вх2
Элемент К100 имеет выход с открытым эмиттером. Для того, чтобы элемент работал, нужно подключить нагрузочные резисторы (смотреть рисунок 1.31) через напряжение смещения Uсм.
- Uсм
Рисунок.1.31 - Схема включения нагрузочных резисторов
для работы ЛЭ ЭСЛ с открытым эмиттером
Параметры элемента ЭСЛ серии 100 (500)
Напряжение питания U пит = - 5,2В + 5%.
Напряжение смещения уровня U см = -2В.
Уровень лог. «0» U0 = - 0,9В.
Уровень лог. «1» U1 = -1,65В.
Среднее время задержки t зд.ср. = 2,9 нс.
Серия 500 отличается от серии 100 только типом корпуса.
Развитием этих серий является серия 1500, являющаяся аналогом зарубежной серии F100К. Эта серия имеет ещё меньшее время задержки, равное всего 1,3 нс.
Особенности элементов ЭСЛ
1) Работа всех транзисторов в активном режиме, что позволяет исключить задержку, связанную с переходными процессами в режиме насыщения. Основное достоинство элементов ЭСЛ – малое время задержки.
2) Потребляемая мощность не зависит (слабо) от частоты.
Недостатки:
3) Напряжение питания отрицательное ( U пит < 0).
4) Необходимость еще одного источника питания – отрицательное напряжение смещения U см < 0.
5) Низкая помехоустойчивость.
6) Высокая потребляемая мощность. Ток потребления составляет единицы ампер – намного больше других типов. В некоторых случаях в микросхемах серий ЭСЛ даже используются радиаторы, как в мощных транзисторах, а также принудительная вентиляция.
7) Невозможность создания микросхем с высокой степенью интеграции – в связи с высокой рассеиваемой мощностью.
8) Необходимость согласования линии связи даже в пределах одной платы.
Ввиду этого, микросхемы ЭСЛ используются крайне редко и практически не используются совместно с другими.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 797; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!