intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Giáo trình kỹ thuật số - Phần 1 Đại số Boolean và vi mạch số - Chương 4

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

Thêm vào BST
Báo xấu
108
lượt xem 16
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giới thiệu vi mạch số I. Định nghĩa và phân loại 1. Định nghĩa Vi mạch là những linh kiện điện tử có một chức năng xác định và đ-ợc chế tạo bằng một công nghệ riêng. Vi mạch hiện đại th-ờng đa năng và có thể sử dụng linh hoạt trong nhiều thiết bị điện tử khác nhau Ng-ời ta phân loại theo một số tiêu chí sau: + Phân loại theo bản chất của tín hiệu điện vào / ra của vi mạch + Phân loại theo mật độ tích hợp + Phân loại theo công...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình kỹ thuật số - Phần 1 Đại số Boolean và vi mạch số - Chương 4

  1. BomonKTDT-§HGTVT ch−¬ng 4: Giíi thiÖu vi m¹ch sè I. §Þnh nghÜa vµ ph©n lo¹i 1. §Þnh nghÜa Vi m¹ch lµ nh÷ng linh kiÖn ®iÖn tö cã mét chøc n¨ng x¸c ®Þnh vµ ®−îc chÕ t¹o b»ng mét c«ng nghÖ riªng. Vi m¹ch hiÖn ®¹i th−êng ®a n¨ng vµ cã thÓ sö dông linh ho¹t trong nhiÒu thiÕt bÞ ®iÖn tö kh¸c nhau Ng−êi ta ph©n lo¹i theo mét sè tiªu chÝ sau: + Ph©n lo¹i theo b¶n chÊt cña tÝn hiÖu ®iÖn vµo / ra cña vi m¹ch + Ph©n lo¹i theo mËt ®é tÝch hîp + Ph©n lo¹i theo c«ng nghÖ chÕ t¹o 2. Ph©n lo¹i vi m¹ch theo b¶n chÊt cña tÝn hiÖu vµo / ra Nh− ®· biÕt, tÝn hiÖu ®iÖn ®−îc ph©n thµnh 2 lo¹i lµ tÝn hiÖu t−¬ng tù vµ tÝn hiÖu sè. + TÝn hiÖu t−¬ng tù (analog) lµ tÝn hiÖu cã biªn ®é biÕn thiªn liªn tôc theo thêi gian + TÝn hiÖu sè (digital) lµ tÝn hiÖu cã biªn ®é ë mét trong hai gÝa trÞ h÷u h¹n mang ý nghÜa logic 0 hoÆc 1, øng víi 2 møc thÊp vµ cao. TÝn hiÖu sè gi¸n ®o¹n theo thêi gian. NÕu ký hiÖu X, Y lµ tÝn hiÖu vµo vµ ra cña vi m¹ch, theo b¶n chÊt cña tÝn hiÖu vµo / ra nµy ta sÏ cã c¸c lo¹i vi m¹ch sau: TÝn hiÖu vµo TÝn hiÖu ra Lo¹i vi m¹ch T−¬ng tù T−¬ng tù T−¬ng tù Sè Sè Sè T−¬ng tù Sè ADC / analog-digital converter Sè T−¬ng tù DCA / digital-analog converter Trong ph¹m vi cña m«n kü thuËt sè chóng ta chØ xÐt tíi vi m¹ch sè, nghÜa lµ c¶ ®Çu vµo lÉn ®Çu ra ®Òu lµ tÝn hiÖu sè. 27
  2. PTH-DTT C¸c vi m¹ch sè nµy bao gåm tõ c¸c cæng logic ®¬n gi¶n nh− AND, OR, NOR, NAND … flip-flop, MUX, DEMUX, Memory … ®Õn c¸c lo¹i m¹ch cùc kú phøc t¹p nh− c¸c bé vi xö lý 3. Ph©n lo¹i theo mËt ®é tÝch hîp MËt ®é tÝch hîp ®−îc ®Þnh nghÜa lµ tæng c¸c phÇn tö tÝch cùc (transistor) hoÆc cæng logic chøa trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch cña mµng tinh thÓ b¸n dÉn trong vi m¹ch vÝ dô: Bé vi xö lý Pentium III cña Intel cã mËt ®é tÝch hîp lµ 9triÖu transistor trªn 1 inch vu«ng Møc tÝch hîp ®−îc ®Þnh nghÜa lµ tæng sè nh÷ng phÇn tö tÝch cùc hoÆc cæng logic trªn m¶ng tinh thÓ b¸n dÉn cña vi m¹ch Nh÷ng th«ng sè trªn phÇn nµo cho thÊy ®é phøc t¹p cña m¹ch. Ph©n lo¹i theo møc ®é tÝch hîp ta cã Lo¹i m¹ch Sè transistor Sè cæng logic VÝ dô SSI – Vi m¹ch cì nhá Hµng chôc 1 - 10 Gate, flip-flop MSI – Vi m¹ch cì trung b×nh Hµng tr¨m 10 - 100 Gate, counter, shift-register, encoder, small memory LSI – Vi m¹ch cì lín Hµng ngh×n 100 - 1000 Larger Memory, microprocessor 4 / 8bit VLSI - Vi m¹ch cì rÊt lín Hµng v¹n > 1.000 MP 16/32bit, console i/o 8086, Z8000 ULSI – Vi m¹ch cì cùc lín Hµng triÖu > 10.000 MP 64bit 4. Ph©n lo¹i theo c«ng nghÖ chÕ t¹o IC cã thÓ chia ra lµm 4 lo¹i: IC mµng máng/ mµng dµy; IC khèi r¾n; vµ IC lai D−íi ®©y lµ c¸c h−íng ph¸t triÓn vi m¹ch theo c«ng nghÖ chÕ t¹o 28
  3. BomonKTDT-§HGTVT Vi m¹ch Thick / thin film Monolithic Hybrid Digital Analog (BJT) Digital Analog UJT MOS P / N chanel CMOS BJT RTL DTL TTL ECL a. Vi m¹ch mµng máng / mµng dµy C¸c IC lo¹i nµy ®−îc chÕ t¹o b»ng c¸ch l¾ng ®äng nh÷ng vËt liÖu nhÊt ®Þnh trªn mét ®Õ c¸ch ®iÖn (vÝ dô nh− gèm, sø..). Sau hµng lo¹t c¸c qu¸ tr×nh t¹o “mask” trªn ®Õ t¹o thnµh ®iÖn trë, ®iÖn dung hay ®iÖn c¶m. C¸c linh kiÖn tÝch cùc nh− diode, transistor … sÏ ®−îc chÕ t¹o theo c¸ch th«ng th−êng víi kÝch th−íc nhá (th−êng lµ FET). M¹ch nµy cho ®é tÝch hîp kh¸ cao nh−ng kh«ng b»ng lo¹i ®¬n khèi, tuy nhiªn l¹i cã kh¶ n¨ng chÞu ®ùng ®iÖn ¸p vµ nhiÖt tèt h¬n. IC mµng máng vµ mµng dµy ®−îc sö dông cho c¸c m¹ch ®ßi hái ®é chÝnh x¸c cao b. Vi m¹ch b¸n dÉn khèi r¾n IC monolithic ®−îc t¹o ra hoµn toµn trªn mét ®¬n vÞ tinh thÓ chÊt b¸n dÉn nÒn lµ Si, c¸c chÊt b¸n dÉn kh¸c sÏ ®−îc khuÕch t¸n vµo trong chÊt nÒn ®Ó t¹o ra nhiÒu lo¹i mÆt ghÐp kh¸c nhau. Nh÷ng mÆt ghÐp nµy cã thÓ t¹o thµnh ®iÖn trë, ®iÖn dung, diode hay transistor. Nh÷ng vËt liÖu b¸n dÉn ®−îc khuÕch t¸n vµo trong chÊt nÒn d−íi d¹ng h¬i vµ ®äng l¹i trªn chÊt nÒn sau hµng lo¹t c¸c qu¸ tr×nh t¹o mask ë nhiÖt ®é cao. Qu¸ tr×nh t¹o mask lµ qu¸ tr×nh trong ®ã ng−êi ta tiÕn hµnh oxy ho¸ bÒ mÆt chÊt b¸n dÉn, tøc lµ lÊp kÝn bÒ mÆt cña nã b»ng SiO2. Sau ®ã phñ mét líp c¶m quang lªn trªn bÒ mÆt SiO2. D¹ng m¹ch thu nhá, chôp lªn phim t¹o thµnh khu«n s¸ng. §Æt khu«n s¸ng lªn bÒ mÆt chÊt c¶m quang, chiÕu ¸nh s¸ng vµo ta sÏ thu ®−îc d¹ng m¹ch theo yªu cÇu. Dïng ho¸ chÊt ¨n mßn c¸c r·nh, lo¹i bá chÊt c¶m quang 29
  4. PTH-DTT ®Ó thùc hiÖn khuÕch t¸n chÊt vµo. Mask ®−îc t¹o thµnh b»ng ph−¬ng ph¸p nh− trªn gäi lµ ph−¬ng ph¸p quang kh¾c. Vi m¹ch monolithic cã 2 lo¹i lµ m¹ch l−ìng cùc vµ m¹ch MOS, ngµy nay vi m¹ch MOS trë nªn phæ biÕn do dÔ chÕ t¹o, diÖn tÝch nhá nªn kh¶ n¨ng tÝch hîp cao. c. Vi m¹ch lai §©y lµ sù kÕt hîp cña 2 lo¹i vi m¹ch trªn. IC lai cã thÓ bao gåm nhiÒu tinh thÓ monolithic ®−îc ghÐp víi nhau thµnh khèi, ®ã còng cã thÓ lµ sù kÕt hîp gi÷a m¹ch monolithic víi m¹ch mµng máng thô ®éng. IC lai mang ®Çy ®Ó −u ®iÓm cña 2 lo¹i vi m¹ch monolithic vµ mµng máng / mµng dÇy nh− kÝch th−íc nhá gän mµ c«ng suÊt l¹i lín, ®é chÝnh x¸c cao … II. C¸c th«ng sè chÝnh cña vi m¹ch sè 1. Møc logic Møc logic lµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p vµo / ra ®−îc quy ®Þnh cho c¸c sè nhÞ ph©n 0 vµ 1. Møc logic lµ th«ng sè quan träng nhÊt cña vi m¹ch sè, nhê th«ng sè nµy mµ ta cã thÓ dÔ dµng nhËn biÕt ®−îc nh÷ng tr¹ng th¸i logic ra vµ vµo b»ng c¸ch ®o nhê v«n kÕ hoÆc oscilloscope. Gi÷a c¸c th«ng sè kh¸c nhau (®iÖn ¸p, dßng, thêi gian...) ®Æc tr−ng cho mét hä logic th× c¸c tham sè ®iÖn tÜnh ®Æc biÖt quan träng bëi v× chóng x¸c ®Þnh giíi h¹n dßng vµ ¸p t¹i ®Çu ra vµ ®Çu vµo. Mçi tr¹ng th¸i logic cña linh kiÖn (High hay Low) ®−îc x¸c ®Þnh bëi d¶i ®iÖn ¸p cho phÐp. Tæng céng sÏ cã 4 d¶i ®iÖn ¸p, mçi d¶i ®−îc x¸c ®Þnh bëi 2 giíi h¹n ®iÖn ¸p; nh− vËy sÏ cã 8 gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®Æc tr−ng cho mçi hä logic. C¸c møc vµ d¶i ®iÖn ¸p cho phÐp. Ta cã quan hÖ ®iÖn ¸p ®Çu vµo vµ ra sau: Volmax =VilMin . VohMax = VihMin . 2. §Æc tÝnh truyÒn ®¹t §−êng ®Æc tuyÕn truyÒn ®¹t (transfer characteristic) lµ ®−êng cong chØ ra mèi quan hÖ gi÷a ®iÖn ¸p vµo vµ ra. 30
  5. BomonKTDT-§HGTVT D−íi ®©y lµ ®−êng ®Æc tuyÕn truyÒn ®¹t cña mét cæng ®¶o (trªn) vµ mét cæng kh«ng ®¶o (d−íi). Víi cæng ®¶o, d¶i ®iÖn ¸p vµ c¸c møc giíi h¹n sÏ ®−îc x¸c ®Þnh nh− h×nh d−íi ®©y: Trong thùc tÕ, ®iÖn ¸p vµo vµ ra lín nhÊt ®−îc cho bëi gi¸ trÞ ®iÖn ¸p cung cÊp Vcc vµ c¸c gi¸ trÞ nhá nhÊt lµ b»ng zero tøc b»ng ®iÖn ¸p ®Êt. Nh− vËy, sÏ chØ cßn 4 gi¸ trÞ ®iÖn ¸p giíi h¹n vµ cã quan hÖ: Volmax = VihMin . B¶ng so s¸nh gi¸ trÞ ®iÖn ¸p vµo vµ ra cña c¸c hä logic TTL, CMOS, HCT vµ hä ECL. Chó ý: §iÖn ¸p cung cÊp kh¸c nhau. 31
  6. PTH-DTT 3. C¸c th«ng sè vÒ dßng ®iÖn. C¸c d¶i giíi h¹n vÒ dßng ®iÖn còng ®−îc ®Þnh nghÜa t−¬ng tù nh− d¶i giíi h¹n ®iÖn ¸p. C¸c gi¸ trÞ dßng ra lµ cao h¬n c¸c gi¸ trÞ vµo. ChiÒu cña dßng ®iÖn ®−îc quy −íc nh− sau: chiÒu d−¬ng lµ chiÒu dßng ®i vµo cùc cña linh kiÖn cßn chiÒu ©m lµ chiÒu dßng ®i ra khái linh kiÖn. VÝ dô: c¸c th«ng sè ®Æc tÝnh lý t−ëng cña cæng NAND ®−îc chØ ra ë h×nh a. Tuy nhiªn, trong thùc tÕ c¸c ®−êng ®Æc tÝnh nµy lµ c¸c ®−êng cong nh− trong h×nh b. a) b) Nãi chung, víi c¸c hä logic ta ®Òu cã: VolMin = 0. VohMax = Vcc. bëi thÕ, chØ cßn 4 gi¸ trÞ giíi h¹n vÒ dßng ®iÖn: IilMax . IihMax . IolMin. IohMin . ta cã quan hÖ: IolMin >= IilMax . IohMin >= IihMax . 32
  7. BomonKTDT-§HGTVT B¶ng sau sÏ chØ ra c¸c gi¸ trÞ dßng ra vµ vµo t−¬ng øng víi c¸c hä logic TTL, CMOS vµ ECL. Dßng tiªu thô trong tr¹ng th¸i tÜnh. T¹i tr¹ng th¸i tÜnh, dßng cung cÊp lµ tæng dßng tiªu thô cña tõng linh kiÖn khi c¸c cæng cña nã lµ æn ®Þnh, kh«ng x¶y ra sù chuyÓn tr¹ng th¸i. C¸c nhµ s¶n xuÊt sÏ cung cÊp c¸c th«ng tin vÒ dßng tÜnh “quiescent” cho tõng linh kiÖn vµ d−íi c¸c ®iÒu kiÖn thö ®Æc biÖt. B¶ng sau chØ ra c¸c gi¸ trÞ dßng max cho mét vµi linh kiÖn cña c¸c hä logic. 4. C«ng suÊt tiªu thô. C«ng suÊt tiªu thô bëi c¸c linh kiÖn logic chia thµnh 2 lo¹i: tÜnh vµ ®éng. Thµnh phÇn c«ng suÊt tÜnh t¹o nªn do dßng tÜnh. Thµnh phÇn ®éng t¹o nªn do dßng ®iÖn yªu cÇu ®Ó tÝch vµ phãng cho ®iÖn dung t¶i ®Çu ra; do dßng ®iÖn yªu cÇu bëi c¸c ®iÖn dung néi; vµ do dßng ®iÖn cÇn thiÕt ®Ó t¹o tr¹ng th¸i dÉn cho c¸c Transistor ®Çu ra. Víi c¸c linh kiÖn ECL, c«ng suÊt tiªu thô chñ yÕu do ho¹t ®éng trong miÒn tÝch cùc. C«ng suÊt tiªu thô ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: P = Icc*Vcc + Cpd*Vcc2*fi + Σ(CL*Vcc2*fo). víi: Icc: dßng tÜnh. Vcc : ®iÖn ¸p cung cÊp. fi : tÇn sè tÝn hiÖu vµo. fo : tÇn sè tÝn hiÖu ra. Cpd : ®iÖn dung t−¬ng ®−¬ng ®Çu vµo. CL : ®iÖn dung t¶i. 33
  8. PTH-DTT Thµnh phÇn c«ng suÊt tÜnh tiªu thô cña c¸c linh kiÖn LS-TTL cao h¬n rÊt nhiÒu so víi linh kiÖn CMOS nh−ng l¹i nhá h¬n so víi linh kiÖn hä ECL. Tæng c«ng suÊt ®éng cña 1 linh kiÖn hä CMOS phô thuéc chñ yÕu vµo tÇn sè, kh«ng gièng nh− linh kiÖn hä TTL. B¶ng c«ng suÊt tiªu thô cña c¸c linh kiÖn trong mét sè hä logic. 5. HÖ sè t¶i FAN-IN; FAN-OUT HÖ sè t¶i ®Çu vµo FAN-IN. FAN-IN lµ tû sè gi÷a dßng vµo cña 1 linh kiÖn cô thÓ vµ dßng vµo cña 1 m¹ch chuÈn. Th«ng th−êng, m¹ch ®−îc lÊy lµm chuÈn sÏ lµ 1 cæng logic c¬ b¶n cña cïng hä logic. HÖ sè nµy ®−îc dïng nhiÒu trong qu¸ khø khi c¸c hä logic míi ®−îc giíi thiÖu. Ngµy nay, hÖ sè FAN-IN kh«ng ®−îc nh¾c ®Õn trong c¸c giíi thiÖu s¶n phÈm data-sheet cña c¸c nhµ s¶n xuÊt. HÖ sè t¶i FAN-OUT quan träng h¬n vµ ®−îc dïng nhiÒu h¬n. HÖ sè t¶i ®Çu ra FAN-OUT. FAN-OUT lµ tû sè gi÷a dßng ra nhá nhÊt cña 1 linh kiÖn logic vµ dßng ra cña 1 linh kiÖn cô thÓ ®−îc lÊy lµm chuÈn. FAN-OUT còng cã thÓ ®−îc ®Þnh nghÜa lµ sè lín nhÊt c¸c cæng cã thÓ ®−îc ®iÒu khiÓn tõ 1 ®Çu ra, mµ kh«ng lµm v−ît qu¸ c¸c giíi h¹n ra cña linh kiÖn. HÖ sè FAN-OUT sÏ ®−îc tÝnh víi c¶ møc ®iÖn ¸p cao còng nh− møc thÊp vµ hÖ sè nhá h¬n sÏ ®−îc chän. Trong tr−êng hîp cæng LS-TTL, ta cã: Ioh 400 µA FAN − OUT ( H ) = = = 20 Iih 20 µA Iol 8mA FAN − OUT ( L) = = = 20 Iil 0.4mA B¶ng sau chØ ra hÖ sè FAN-OUT cña c¸c hä logic: TTL-LS CMOS HCT ECL FAN-OUT 20 100 100 34 34
  9. BomonKTDT-§HGTVT 6. Kho¶ng lÒ chèng nhiÔu (Noise Margin). NÕu ®Çu ra cña 1 cæng logic ®−îc nèi víi ®Çu vµo cña 1 cæng logic cïng hä, bÊt kÓ nhiÔu chång lÊn nµo còng kh«ng thÓ g©y ra lçi nÕu biªn ®é cña nã nhá h¬n kho¶ng lÒ chèng nhiÔu. Kho¶ng lÒ chèng nhiÔu (biÔu diÔn bëi NM) cã ®¬n vÞ lµ Volts. Tham sè nµy ®−îc ®Þnh nghÜa cho møc logic thÊp (NML) còng nh− møc logic cao (NMH). Ta cã ph−¬ng tr×nh biÓu diÔn mèi quan hÖ cña NM víi c¸c møc ®iÖn ¸p NML = VilMax -VolMax . NMH = VohMin – VolMin . Th«ng th−êng, cã mét vµi nguån nhiÔu ac, vµ ¶nh h−ëng cña nã phô thuéc vµo c¸c nh©n tè sau: trë kh¸ng vµo vµ ra, ®iÖn dung ¶nh h−ëng trªn ®−êng vµo còng nh− b¶n th©n nhiÔu cña ®−êng d©y. nhiÔu tõ nguån cung cÊp. nhiÔu ®Êt. Nh÷ng yÕu tè nµy t¹o nªn nhiÔu nh− h×nh sau; nhiÔu ®−îc biÓu diÔn nh− c¸c nguån ®iÖn ¸p. C¸c nhiÔu xung th«ng th−êng khã lo¹i bá v× chóng ®−îc t¹o nªn bëi c¸c sù cè mµ rÊt khã ph¸t hiÖn vµ chóng ®−îc truyÒn ®i bëi c¸c thµnh phÇn ký sinh. 35
  10. PTH-DTT B¶ng d−íi ®©y so s¸nh c¸c lo¹i nhiÔu víi c¸c hä logic kh¸c nhau Sè liÖu trong b¶ng chØ ra r»ng kho¶ng lÒ chèng nhiÔu cña hä logic CMOS cao h¬n nhiÒu so víi c¸c hä logic kh¸c. Nh− vËy, ta nªn dïng hä CMOS trong m«i tr−êng nhiÔu ch¼ng h¹n trong m«i tr−êng c«ng nghiÖp. TTL-LS ECL [- CMOS (+15V) HCT [+5V] (+5V) 5,2V] NMH 0.7V 5V 2.4V 0.3V NML 0.3V 5V 0.7V 0.3V 7. Thêi gian truyÒn ®¹t vµ thêi gian qu¸ ®é Cã hai kho¶ng thêi gian ®Æc tr−ng cho tõng hä logic, trong ®ã thêi gian truyÒn ®¹t lµ tham sè quan träng h¬n. Nã lµ kho¶ng thêi gian gi÷a thêi ®iÓm thay ®æi møc logic vµo vµ thêi ®iÓm xuÊt hiÖn thay ®æi møc logic ra t−¬ng øng. Nã sÏ x¸c ®Þnh tèc ®é lín nhÊt cña toµn m¹ch. Thêi gian qu¸ ®é x¸c ®Þnh tèc ®é chuyÓn møc cña tÝn hiÖu ra. Th«ng th−êng, mçi linh kiÖn sè sÏ ph¶i chØ râ c¸c thêi gian truyÒn ®¹t sau: tPHL : thêi gian trÔ víi ®Çu ra chuyÓn tõ møc cao xuèng thÊp. tPLH : thêi gian trÔ víi ®Çu ra chuyÓn tõ møc thÊp lªn cao. C¸c thêi gian trÔ nµy, ph¶i ®−îc ®o gi÷a c¸c møc ng−ìng cô thÓ, trong hÇu hÕt c¸c tr−êng hîp, trïng víi 50% kho¶ng thay ®æi tÝn hiÖu. Tham sè nµy chñ yÕu dïng cho viÖc thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng logic v× khi kÕt qu¶ thay ®æi, thêi gian sÏ ph¶i x¸c ®Þnh theo mét c¸ch ®Æc biÖt cho mçi thay ®æi ®Ó chèng l¹i c¸c xung kh«ng mong muèn. Thêi gian qu¸ ®é (transition time) Th«ng th−êng, víi mçi linh kiÖn sè còng ph¶i nªu râ c¸c thêi gian qu¸ ®é sau: tTHL : thêi gian qu¸ ®é víi ®Çu vµo chuyÓn tõ cao xuèng thÊp tTLH : thêi gian qu¸ ®é víi ®Çu vµo chuyÓn tõ thÊp lªn cao. Thêi gian ®−îc ®o trong kho¶ng 10-90% thay ®æi cña tÝn hiÖu. Thêi gian nµy cÇn khi thiÕt kÕ c¸c m¹ch logic tuÇn tù, víi c¸c ®Çu vµo kÝch, bëi v× tÝn hiÖu kÝch kh«ng ®ñ nhanh linh kiÖn sÏ kh«ng lËt tr¹ng th¸i. H×nh sau biÓu diÔn thêi gian trÔ truyÒn ®¹t còng nh− thêi gian qu¸ ®é cña mét cæng ®¶o. 36
  11. BomonKTDT-§HGTVT B¶ng so s¸nh c¸c gi¸ trÞ thêi gian cña c¸c hä logic. B¶ng nµy chØ ra r»ng hä ECL cã tèc ®é cao nhÊt, hä CMOS cã tèc ®é thÊp nhÊt. 8. D¹ng vá IC Cã 3 ph−¬ng ph¸p ®Ó ®ãng bá cho tinh thÓ silic lµ: ph−¬ng ph¸p T05, ®ãng vá d¹ng hép vµ ®ãng vá hai hµng ch©n song song. + §ãng vá d¹ng T05, h×nh d¹ng nµy gièng nh− cña transistor, nghÜa lµ d¹ng mò cã nhiÒu ch©n. KiÓu ®ãng r¾n nµy hiÖn nay Ýt ®−îc sö dông nh−ng do cã kh¶ n¨ng tiªu t¸n nhiÖt tèt nªn chñ yÕu ®−îc dïng cho IC tuyÕn tÝnh. + §ãng vá 2 hµng ch©n song song / DIP, ®©y lµ c¸ch phæ biÕn nhÊt ®Ó ®ãng vá IC. Nã lín h¬n kiÓu ®ãng r¾n nh−ng cã −u ®iÓm lµ dÔ l¾p r¸p vµ sö dông. C¸c lo¹i IC ®ãng vá kiÓu cã sè ch©n tõ 8 tíi hµng tr¨m ch©n. Cã nhiÒu kiÓu vËt liÖu ®−îc sö dông ®Ó ®ãng r¾n, th«ng dông vµ rÎ nhÊt lµ ®ãng gãi chÊt dÎo. IC ®−îc ®Æt vµo khung kim lo¹i sau ®ã toµn bé m¹ch ®−îc bao phñ b»ng kü thuËt ®óc chÊt dÎo. Ngoµi ra ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng chÞu nhiÖt ng−êi ta cßn dïng kü thuËt ®ãng r¾n b»ng gèm. + §ãng vá d¹ng hép / flat pack, ®©y lµ kiÓu ®ãng vá cho c¸c IC cã mËt ®é tÝch hîp cao, th−êng gäi lµ IC d¸n. IC flat pack th−êng ®−îc sö dông cho c¸c hÖ thèng yªu cÇu ®é tin cËy cao. 9. Giíi h¹n nhiÖt ®é HÇu hÕt c¸ IC ®Òu cã thÓ ho¹t ®éng trong mét d¶i nhiÖt ®é kh¸ réng tõ -55 tíi 0 +125 C. C¸c m¹ch ®Æc biÖt cã thÓ lµm viÖc ngoµi d¶i trªn tuú theo cÊu t¹o cña chóng. Víi lo¹i IC ®ãng r¾n b»ng chÊt dÎo th× giíi h¹n nhiÖt ®é nhá h¬n (tõ 0 tíi +700C) so víi lo¹i ®ãng r¾n b»ng gèm vµ th−êng ®−îc g¾n thªm c¸c c¸nh t¶n nhiÖt hay thËm chÝ cã c¶ qu¹t giã. III. C«ng nghÖ IC sè 1. C«ng nghÖ ®¬n cùc (c«ng nghÖ MOS – Metal Oxide Semiconductor) C«ng nghÖ MOS cã −u ®iÓm lµ dÔ chÕ t¹o v× c«ng ®o¹n thùc hiÖn Ýt quy tr×nh h¬n, mËt ®é tÝch hîp cao do transistor ®¬n cùc cã kÝch th−íc nhá vµ ®Æc biÖt lµ tiªu thô ®iÖn n¨ng rÊt Ýt. D−íi ®©y ta sÏ xem xÐt mét sè hä logic MOS th«ng dông nhÊt a. Hä logic PMOS 37
  12. PTH-DTT C¸c transistor MOSFET ë ®©y cã d¹ng kªnh P nªn gäi lµ PMOS. Do c¸c h¹t mang ®iÖn lµ lç trèng nªn PMOS cã tÇn sè lµm viÖc kh¸ nhá (kho¶ng 1MHz) v× lç trèng di chuyÓn khã h¬n ®iÖn tö. PMOS cã mËt ®é tÝch hîp cao, c«ng suÊt tiªu thô nhá vµ dÔ chÕ t¹o. Tuy nhiªn hä nµy kh«ng t−¬ng hîp víi TTL (hä logic rÊt phæ biÕn mµ ta sÏ nãi cô thÓ ë phÇn sau) do ®ã m¹ch ®ßi hái nhiÒu ®iÖn ¸p nguån nu«i kh¸c nhau. C«ng nghÖ PMOS th−êng ®Ó chÕ t¹o c¸c bé vi xö lý tèc ®é chËm nh− NEC com 43/44/45 hay TMS 1000 b. Hä logic NMOS MOSFET ®−îc sö dông lµ MOSFET kªnh N cã h¹t dÉn ®iÖn lµ ®iÖn tö nªn ®¹t ®−îc tèc ®é cao h¬n PMOS hµng chôc lÇn. NMOS cho mËt ®é tÝch hîp rÊt lín, c«ng suÊt tiªu thô còng chØ t−¬ng ®−¬ng PMOS, kho¶ng 0,2mW/cæng NMOS cã kh¶ n¨ng t−¬ng thÝch víi TTL nªn chØ cÇn mét nguån nu«i duy nhÊt. Hä NMOS cã mét sè c¶i tiÕn thµnh c¸c hä HMOS, XMOS hay VMOS cã mËt ®é tÝch hîp cao h¬n, c«ng suÊt tiªu thô nhá h¬n nh−ng tÇn sè lµm viÖc l¹i cao h¬n. Mét sè bé vi xö lý ®−îc chÕ t¹o theo c«ng nghÖ NMOS nh− 8080 / 8085 / 8086, Z80 / Z80000, MC 6800 / 68000 … c. Hä logic CMOS. Hä CMOS sö dông c¸c cÆp MOSFET kªnh N vµ kªnh P ë chÕ ®é t¶i tÝch cùc do ®ã c«ng suÊt tiªu thô nhá, 10 µW/cæng. Ng−ìng ®æi tr¹ng th¸i b»ng kho¶ng 1/2 ®iÖn ¸p nguån nu«i. vÝ dô: h×nh d−íi ®©y lµ s¬ ®å cña cæng NOT sö dông c«ng nghÖ CMOS. M¹ch nµy gåm 2 Transistor tr−êng kh¸c lo¹i, NMOS (T1) vµ PMOS (T2). §Çu vµo ®−îc nèi tíi cùc cöa G vµ ®Çu ra nèi tíi cùc m¸ng D. §iÖn ¸p cung cÊp trong c¸c m¹ch logic CMOS th−êng ®−îc ký hiÖu Vdd. Ho¹t ®éng Khi ®Çu vµo ë møc logic thÊp, NMOS sÏ ng¾t (v× VGS ≈ 0V) vµ PMOS dÉn (v× VGS ≈ -Vdd ). Bëi thÕ, ®iÖn ¸p ®Çu ra cã møc cao thùc tÕ b»ng Vdd (khi kh«ng t¶i). T−¬ng tù, khi ®Çu vµo cã møc logic cao, dÉn ®Õn ®Çu ra cã møc logic thÊp b»ng 0V (kh«ng t¶i). ¦u ®iÓm cña viÖc sö dông m¹ch 2 T kh¸c lo¹i (bï). ViÖc sö dông 2 T bï, khiÕn c«ng nghÖ CMOS cã nh÷ng −u ®iÓm so víi c¸c hä logic kh¸c: 38
  13. BomonKTDT-§HGTVT Gi¶m c«ng suÊt tiªu thô trong ®iÒu kiÖn tÜnh xuèng kho¶ng vµi µW (kh«ng cã dßng t¹i m¹ch ra v× khi 1 T dÉn, T kia sÏ ng¾t). Khi chuyÓn tr¹ng th¸i, s−ên xung sÏ dèc h¬n vµ cã thêi gian ®èi xøng h¬n, tøc: tTHL = tTLH . Møc logic 0 vµ 1 t¹i ®Çu ra sÏ xÊp xØ 0V vµ Vdd . Gi¶m dßng ®Çu vµo trong ®iÒu kiÖn tÜnh, thËm chÝ vÒ 0A do cùc G ®−îc c¸ch ly ®èi víi MOS. Tuy nhiªn, −u ®iÓm cña viÖc gi¶m c«ng suÊt tiªu thô do cùc cöa G ®−îc c¸ch ly ®èi víi c«ng nghÖ MOS sÏ dÉn ®Õn nh−îc ®iÓm lµ: c¸c ®Çu vµo cã thÓ l−u tr÷ c¸c ®iÖn tÝch tÜnh ®iÖn t¹o nªn mét líp máng chÊt c¸ch ®iÖn ®äng l¹i trªn kªnh. Do ®ã, cÇn cã m¹ch chèng tÜnh ®iÖn t¹i ®Çu vµo, n»m bªn trong m¹ch tÝch hîp. M¹ch nµy, vÒ c¬ b¶n lµ mét nhãm c¸c Diode ®−îc nèi víi nhau nh− h×nh d−íi ®©y bëi thÕ ®iÖn ¸p VGS kh«ng thÓ lín h¬n Vdd hay gi¶m xuèng 0V. Kh«ng gièng c¸c hä logic kh¸c, c«ng suÊt tiªu thô cña CMOS t¨ng nhanh khi tÇn sè ho¹t ®éng t¨ng v× 2 lý do chÝnh: + Sè lÇn n¹p vµ phãng trªn mét gi©y cña c¸c ®iÖn dung ký sinh (t¹o bëi cùc cña G) t¨ng lªn. + Trong kho¶ng thêi gian chuyÓn møc logic, c¶ hai MOS ®Òu dÉn. V× c¸c lý do nµy, c«ng suÊt tiªu thô, mµ ®−îc bá qua d−íi ®iÒu kiÖn tÜnh, sÏ t¨ng khi tÇn sè t¨ng, cho ®Õn tÇn sè kho¶ng vµi MHz th× c«ng suÊt tiªu thô cña hä CMOS sÏ xÊp xØ nh− c¸c hä l−ìng cùc. Seri CMOS lo¹i HC vµ HCT. Seri HC (CMOS tèc ®é cao High Speed) ®−îc giíi thiÖu vµo nh÷ng n¨m b¾t ®Çu thËp kû 80. Lo¹i nµy cã tèc ®é vµ dßng cao h¬n CMOS chuÈn kho¶ng 10 lÇn, s¬ ®å ch©n t−¬ng thÝch víi hä TTL; kho¶ng lÒ chèng nhiÔu cao h¬n TTL vµ Vdd tõ 2 ®Õn 6V. Khi lµm viÖc víi ®iÖn ¸p 5V nh− TTL tèc ®é cña c¸c hä trªn gi¶m ®i rÊt nhiÒu Seri míi nµy cã c«ng suÊt tiªu thô thÊp h¬n hä TTL; kh¶ n¨ng chèng nhiÔu cao h¬n; kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn ®Çu ra cao h¬n vµ ®iÖn ¸p ho¹t ®éng tõ 2 – 6V. V× ®iÖn ¸p ra cña HC kh«ng t−¬ng thÝch víi TTL nªn seri HCT ®−îc ph¸t triÓn, víi cïng tÝnh n¨ng nh− HC nh−ng cã kh¶ n¨ng t−¬ng thÝch TTL víi ®iÖn ¸p cung cÊp Vdd = 5V. Mét sè chØ tiªu kü thuËt cña CMOS: 39
  14. PTH-DTT Thêi gian trÔ 30 – 100ns C«ng suÊt tiªu t¸n 0,01mW (1mW ë tÇn sè 1MHz) Kh¶ n¨ng t¶i 50 §é æn ®Þnh nhiÔu ~ 45%Vdd Møc logic Møc 0 b»ng 0V; møc 1 b»ng Vdd Nguån cung cÊp 3 – 15V C¸c cæng logic c¬ b¶n NOR; NAND 2. C«ng nghÖ l−ìng cùc Thµnh phÇn c¬ b¶n cña c¸c vi m¹ch c«ng nghÖ l−ìng cùc lµ sö dông c¸c transistor l−ìng cùc. C«ng nghÖ nµy cã mét sè hä c¬ b¶n sau: a. Hä logic TTL (Transistor – Transistor – Logic) §©y lµ hä vi m¹ch ®−îc sö dông réng r·i trong mäi lÜnh vùc vµ trë thµnh tiªu chuÈn t−¬ng hîp TTL cho c¸c hä logic kh¸c. §Æc tÝnh ®iÖn cña cæng logic TTL. XÐt cæng logic c¬ b¶n cña hä TTL lµ cæng NAND ®−îc cho nh− h×nh d−íi Transistor T1 lµ lo¹i nhiÒu emiter. Transistor T2 lµm nhiÖm vô cung cÊp 2 tÝn hiÖu ng−îc pha; tÝn hiÖu nµy ®iÒu khiÓn tÇng ra gåm T3, D1 vµ T4. Transistor T3 ®−îc gäi lµ “transistor nèi nguån (pull-up)” vµ ho¹t ®éng nh− mét m¹ch lÆp E khi ®Çu ra ë møc cao nã sÏ khiÕn cho trë kh¸ng ra rÊt thÊp. NÕu c¶ hai ®Çu vµo ë møc cao, m¹ch sÏ tiªu thô dßng cña mçi ®Çu vµo kho¶ng 40µA. Collector cña T1 ®−îc nèi víi base cña T2 vµ cã møc ®iÖn ¸p 2VBE, tøc lµ kho¶ng 1,4V. Diode t−¬ng ®−¬ng cña tiÕp gi¸p base-collector cña T1 lÊy nguån qua ®iÖn trë R1, do vËy ®−îc ph©n cùc thuËn; 40
  15. BomonKTDT-§HGTVT nhê thÕ Transistor T2 r¬i vµo tr¹ng th¸i b·o hoµ. Dßng Emitter cña T2 mét phÇn ch¶y qua R3, mét phÇn ch¶y vµo base cña T4 do ®ã, ®−a T4 vµo tr¹ng th¸i b·o hoµ. §iÖn thÕ base cña T3, Vb3 cã gi¸ trÞ b»ng víi tæng Vbe cña T4 céng víi VceSat cña T2. §iÖn ¸p qua Emitter cña T3 lµ: Ve3 = VceSat + Vd1 . Do ®ã, Vb3 = Ve3 vµ transistor T3 ë tr¹ng th¸i ng¾t (OFF). Lóc nµy, Transistor T4 sÏ th«ng (ON), cã dßng ®iÖn kho¶ng 16mA ch¶y qua vµ ®Çu ra cã møc logic 0 tøc ®iÖn ¸p ®¹t kho¶ng 400mV. Gi¸ trÞ logic 0 ®iÓn h×nh t¹i ®Çu ra lµ 220mV, víi dßng ®iÖn ®¹t 16mA Gi¸ trÞ dßng nµy ®ñ ®Ó ®iÒu khiÓn 10 ®Çu vµo logic TTL ë tr¹ng th¸i 0. Trë kh¸ng ra Rout do T4 ®¹t kho¶ng 12Ohm. Tr¹ng th¸i OFF (mét ®Çu vµo t¹i møc thÊp, ®Çu ra ë møc cao). XÐt tr−êng hîp tèi thiÓu mét ®Çu vµo ë møc thÊp (®Çu vµo kh«ng v−ît qu¸ 400mA). Gi¸ trÞ dßng lín nhÊt khi ®Çu vµo cã møc logic 0 lµ kho¶ng 1,6mA, bëi thÕ mét cæng víi ®Çu ra møc thÊp cã thÓ ®iÒu khiÓn kho¶ng 10 cæng kh¸c. Lóc nµy, Transistor T1 sÏ dÉn, T2 vµ T4 r¬i vµo tr¹ng th¸i ng¾t. §iÖn ¸p trªn collector cña T2 lµ cao do vËy, T3 ®¹t b·o hoµ. D−íi nh÷ng ®iÒu kiÖn nµy, dßng ®−a qua ®Çu ra ®¹t 400µA, ®ñ ®Ó ®iÒu khiÓn 10 cæng kh¸c. §iÖn ¸p ®Çu ra Vo, khi ®ñ nguån cung cÊp, kh«ng nhá h¬n 2,4V. Thùc tÕ, víi gi¸ trÞ ¸p vµo thÊp h¬n 800mV, ®iÖn ¸p ra ®iÓn h×nh ®¹t 3,3V. Dßng ®iÖn ra trong ®iÒu kiÖn ng¾n m¹ch cã gi¸ trÞ nhá nhÊt lµ 18mA vµ gi¸ trÞ max lµ 58 mA, ®−îc giíi h¹n chñ yÕu bëi R4. Trë kh¸ng ra ë møc cao lµ kho¶ng vµi tr¨m Ohm. Qu¸ tr×nh chuyÓn tr¹ng th¸i cña cæng TTL. §Ó chuyÓn tr¹ng th¸i tõ 1 (OFF) vÒ 0 (ON) mét ®Çu vµo sÏ cã møc thÕ ®Êt cßn ®Çu vµo kia nèi víi Vcc. Khi ®iÖn ¸p ë ®Çu vµo ë møc thÊp t¨ng, dßng ®iÖn ®Çu vµo sÏ gi¶m vµ khi t¨ng ®¹t tíi 0,8V T2 b¾t ®Çu dÉn vµ ®iÖn ¸p trªn collector cña nã gi¶m. KÕt qu¶, ®iÖn ¸p ®Çu ra gi¶m cho ®Õn khi ®iÖn ¸p ®Çu vµo ®¹t kho¶ng 1,4- 1,5V, lóc nµy ®iÖn ¸p ®Çu ra cã gi¸ trÞ kho¶ng 2V. §iÖn ¸p trªn base cña T2 lµ kho¶ng 1,4V vµ do vËy, c¶ T2 vµ T4 ®Òu dÉn. B¾t ®Çu tõ thêi ®iÓm nµy, ®iÖn ¸p ®Çu ra nhanh chãng gi¶m xuèng gi¸ trÞ VceSat cña T4 , tøc lµ T2 ®¹t b·o hoµ cßn T3 chuyÓn sang tr¹ng th¸i ng¾t (OFF). Cã mét kho¶ng thêi gian rÊt ng¾n khi mµ c¶ T3 vµ T4 ®Òu dÉn; trong kho¶ng thêi gian nµy cã dßng ch¶y qua R4, T3, D1 vµ T4. Dßng nµy ®−îc h¹n chÕ chñ yÕu bëi R4. Khi chuyÓn tõ tr¹ng th¸i thÊp (low) lªn cao (High), ban ®Çu c¸c ®Çu vµo ë tr¹ng th¸i cao. 41
  16. PTH-DTT Khi ®iÖn ¸p cña mét (hay nhiÒu) ®Çu vµo gi¶m xuèng 1,4V, T1 b¾t ®Çu dÉn khiÕn cho T2 vµ T4 còng r¬i vµo tr¹ng th¸i dÉn. Dßng qua T2 gi¶m ®iÖn ¸p trªn collector cña T2 t¨ng khiÕn T3 r¬i vµo tr¹ng th¸i dÉn v× thÕ ®Çu ra sÏ ë møc thÊp. Dï cho cæng TTL ë møc ON hay OFF trë kh¸ng ra lu«n thÊp, cho phÐp cæng TTL cã thÓ ®iÒu khiÓn t¶i dung kh¸ng cao. C¸c nh¸nh phô cña hä TTL. Hä logic chuÈn TTL (STD) ®· ®−îc thay ®æi qua nhiÒu n¨m ®Ó cã c¸c tÝnh n¨ng tèt h¬n, t¹o nªn c¸c nh¸nh phô (sub-families) cña hä TTL. Thùc tÕ, c¸c nh¸nh phô cña hä TTL chuÈn ho¹t ®éng nhanh h¬n hay tiªu thô c«ng suÊt Ýt h¬n so víi hä TTL chuÈn. Chóng gåm: S TTL (Schottky TTL) : tèc ®é t¨ng gÊp 3 lÇn nh−ng c«ng suÊt tiªu thô t¨ng lªn tíi 20mW/cæng. AS TTL (Advanced Schottky): tèc ®é gÇn b»ng ECL (1 ®Õn 2ns) LS TTL (Low Power Schottky TTL) : cïng tèc ®é nh−ng c«ng suÊt tiªu thô gi¶m 5 lÇn. 10ns, 2mW/cæng F TTL (Fast TTL) : tèc ®é gÊp 4 lÇn, c«ng suÊt tiªu thô gi¶m mét nöa. ALS TTL: 3ns, 1.25mW/cæng Mét sè ký hiÖu cña TTL cho biÕt d¶i nhiÖt ®é c«ng t¸c 00C - +700C 74: -250C- +850C 84: -550C - +1250C 54: Mét sè chØ tiªu kü thuËt cña TTL chuÈn: Thêi gian trÔ 10ns C«ng suÊt tiªu t¸n 10mW Kh¶ n¨ng t¶i 10 §é æn ®Þnh nhiÔu Cao Møc logic møc 0 b»ng +0,4V; møc 1 b»ng +3,6V Nguån cung cÊp 5V ± 10% C¸c cæng logic c¬ b¶n NOR; NAND b. Hä logic ECL. Hä logic ECL (Emitter Coupled logic) ®−îc t¹o ra sö dông c«ng nghÖ l−ìng cùc (gièng nh− hä TTL). 42
  17. BomonKTDT-§HGTVT §©y lµ hä logic cã tèc ®é ho¹t ®éng nhanh nhÊt trªn thÞ tr−êng. Nã ®¹t ®−îc tèc ®é ®ã v× 2 lý do: + Tr¸nh viÖc ®−a c¸c linh kiÖn tÝch cùc vµo tr¹ng th¸i b·o hoµ. + Cho phÐp tiªu thô c«ng suÊt cao h¬n trªn mçi cæng so víi c¸c hä logic kh¸c. Mét thµnh phÇn chÝnh trong hä ECL lµ bé khuÕch ®¹i vi sai, trong ®ã 2 Transistor ®−îc ghÐp Emitter chung nh− trong h×nh d−íi ®©y C¸c ®Æc ®iÓm cña bé khuÕch ®¹i vi sai: Dßng emitter kh«ng ®æi. Dßng sÏ ch¶y tõ Transistor nµy sang T kia, khi ®iÖn ¸p Vin ®−a tíi ®Çu vµo cña T thø nhÊt n»m trong kho¶ng: VBB – 0,1V
  18. PTH-DTT §©y lµ cÊu tróc c¬ b¶n cña cæng ECL víi 3 ®Çu vµo. §iÖn ¸p chuÈn – VBB ®−îc t¹o ra tõ m¹ch bï nhiÖt (kh«ng ®−îc chØ ra ë h×nh vÏ). M¹ch nµy t¹o ra c¸c møc ®iÖn ¸p : V(0) = -1,7V. V (1) = -0,9V. Kho¶ng lÒ chèng nhiÔu cña hä logic nµy rÊt hÑp vµ ®iÒu nµy gi¶i thÝch t¹i sao c¸c cæng ®−îc cÊp nguån gi÷a ®Êt vµ -VEE (-5.2V) ®Ó lµm gi¶m trë kh¸ng trong. 3. Giao tiÕp TTL-CMOS vµ CMOS-TTL. Nh− giíi thiÖu ë phÇn trªn ta thÇy hä TTL vµ hä CMOS lµ 2 hä logic lín nhÊt vµ ®−îc sö dông nhiÒu nhÊt. TTL cã −u ®iÓm vÒ tèc ®é cßn CMOS l¹i cã −u ®iÓm vÒ c«ng nghÖ chÕ t¹o ®¬n gi¶n vµ tiªu thô ®iÖn n¨ng Ýt. V× vËy, viÖc ghÐp nèi gi÷a 2 hä logic lµ rÊt quan träng dï r»ng c¸c nhµ s¶n xuÊt khuyÕn nghÞ nªn dïng cïng mét hä logic trong mét m¹ch ®iÖn tö. a. Giao diÖn TTL-CMOS. Tr−êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt cña giao tiÕp gi÷a linh kiÖn TTL vµ CMOS lµ khi ta chØ cã 1 nguån cung cÊp duy nhÊt lµ 5V. Nh− ta thÊy trong h×nh bªn, mét ®iÖn trë nèi nguån (pull-up-cã gi¸ trÞ kho¶ng vµi KOhm) ®−îc sö dông ®Ó kÐo ®Çu ra cã møc logic cao cña cæng TTL (mµ cã gi¸ trÞ nhá nhÊt lµ 2,4V, ch−a ®−îc xem nh− lµ møc cao ®èi víi CMOS) lªn xÊp xØ 5V. Khi c¸c linh kiÖn cã c¸c nguån cung cÊp kh¸c nhau giao tiÕp víi nhau ta ph¶i sö dông mét linh kiÖn t−¬ng thÝch TTL víi ®Çu ra hë collector hay hë cùc m¸ng D nh− h×nh sau: 44
  19. BomonKTDT-§HGTVT Bé ®Öm ®iÓn h×nh lµ 7407 hay 7417 ®−îc cÊp nguèn +5V, víi ®iÖn trë nèi nguån kho¶ng vµi KOhm gi÷a ®Çu ra vµ VDD (cã thÓ ®iÒu khiÓn nh»m thu ®−îc ®iÖn ¸p tõ +3V ®Õn +18V). b. Giao tiÕp CMOS-TTL. ViÖc ghÐp nèi trùc tiÕp linh kiÖn CMOS-TTL sö dông cïng nguån cung cÊp +5V yªu cÇu viÖc xem xÐt dßng rß cña linh kiÖn CMOS ®Ó gi÷ møc ®iÖn ¸p ®Çu ra thÊp cña CMOS n»m trong ph¹m vi cho phÐp cña linh kiÖn TTL. Trong Seri CMOS CD4000 B tÊt c¶ c¸c linh kiÖn ®Òu cã thÓ ®iÒu khiÓn tèi thiÓu mét linh kiÖn TTL nh−ng chØ thuéc hä LS. §Ó ®iÒu khiÓn mét hay nhiÒu linh kiÖn cña hä TTL STD, TTL S hay TTL F..., yªu cÇu cã mét bé ®Öm (ch¼ng h¹n nh− CD4049 hay CD 4050). Khi c¸c linh kiÖn cã nguån cung cÊp riªng kh¸c nhau ghÐp nèi víi nhau, mét bé ®Öm CMOS víi ®Çu ra hë cùc m¸ng D ®−îc sö dông nh− h×nh d−íi. T×nh huèng nµy cßn gÆp ph¶i khi cÇn truyÒn d÷ liÖu tõ phÇn thu thËp d÷ liÖu sö dông linh kiÖn CMOS (ch¼ng h¹n trong khu vùc c«ng nghiÖp yªu cÇu kho¶ng lÒ chèng nhiÔu cao-chØ cã víi c¸c linh kiÖn hä CMOS) tíi hÖ thèng xö lý dïng c¸c linh kiÖn hä TTL. Linh kiÖn ®−îc sö dông nªn lµ bé ®Öm CMOS víi ®Çu ra hë cùc m¸ng D- MM 74C906. §iÖn trë R nªn n»m trong kho¶ng vµi KOhm. 45
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2