intTypePromotion=1
ADSENSE

Mạch logic tổ hợp - Phần 5

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:39

110
lượt xem
22
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo chuyên đề kỹ thuật số về Mạch logic tổ hợp - phần 5 Các vi mạch tổ hợp và lưu ý khi sử dụng

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Mạch logic tổ hợp - Phần 5

  1. 1.5 CÁC VI M CH T H P VÀ LƯU Ý KHI S D NG. 1.5.1 M T S KHÁI NI M C N BI T. 1.5.2 CÁC THÔNG S K THU T C A IC S . 1.5.3 CÁC H IC S . 1.5.4 GIAO TI P GI A CÁC H IC S .
  2. 1.5.1 M T S KHÁI NI M C N BI T • Tín hi u tương t và tín hi u s - Tín hi u tương t là tín hi u có biên bi n thiên liên t c theo th i gian. - Tín hi u s là tín hi u có biên gián o n v th i gian và ư c lư ng t hóa v m c. Trong các m ch i n, t/h s thư ng là i n áp hay dòng i n có m t trong hai m c "cao" ho c "th p" trong t ng kho ng th i gian nh t nh.
  3. • M ch tương t và m ch s - Các m ch i n t t o ho c x lý tín hi u tương t ư c g i là m ch tương t . - Các m ch i n t t o ho c x lý tín hi u s ư c g i là m ch s . Các m ch s có th ư c s n xu t v i tích h p ngày càng cao. Tùy theo s c ng logic trong m t vi m ch, ngư i ta phân lo i vi m ch s như sau: + SSI-Small Scale Integrated, s c ng < 10;
  4. + MSI-Medium Scale Integrated 10 < s c ng < 100; + LSI-Large Scale Integrated 100 < s c ng < 1000; + VLSI-Very Large Scale Integrated 1000 < s c ng < 10.000; + ULSI-Ultra Large Scale Integrated s c ng > 10.000.
  5. • Bi u di n các tr ng thái Logic 1 và 0 Các m ch s có th ư c qui ư c logic dương ho c logic âm. Trong các m ch v i logic dương, i n th cao bi u di n logic 1, i n th th p bi u di n logic 0. Trong các m ch v i logic âm thì ngư c l i. Ví d , các m ch logic h TTL, m c i n th t 2,4 n 5 V là m c logic 1, m c i n th t 0 n 0,4 V là m c logic 0. Kho ng n m gi a 0,4 n 2,4 V là kho ng không xác nh.
  6. 1.5.2 CÁC THÔNG S KT C A IC S Các i lư ng i n c trưng • Công su t tiêu tán (Power requirement) • Kh năng ch u t i (Fan-Out) • Th i tr truy n (Propagation delays) • Tích s công su t-v n t c (speed- power • product) • Tính mi n nhi u (noise immunity) • Logic c p dòng và logic nh n dòng
  7. • Các i lư ng i n c trưng. - VCC: i n th ngu n (power supply).Thí d , v i IC s h TTL, VCC=5±0,5 V , h CMOS VDD=3-15V (Ngư i ta thư ng dùng ký hi u VDD và VSS ch ngu n và mass c a IC h MOS) – - VIH(min): i n th u vào m c cao (High level input voltage) nh nh t. - VIL(max): i n th u vào m c th p (Low level input voltage) l n nh t. - VOH(min): i n th u ra m c cao (High level output voltage) nh nh t.
  8. - VOL(max): i n th u ra m c th p (Low level output voltage) l n nh t. - IIH: Dòng i n u vào m c cao (High level input current). - IIL: Dòng i n u vào m c th p (Low level input current). - IOH: Dòng i n u ra m c cao (High level output current). - IOL: Dòng i n u ra m c th p (Low level output current). - ICCH,ICCL: Dòng i n tiêu th (ch y qua) c a IC khi u ra l n lư t m c cao và th p.
  9. • Công su t tiêu tán (Power requirement). M i IC tiêu th m t công su t t ngu n VCC (hay VDD). Công su t tiêu tán này xác nh b i i n th ngu n và dòng i n tiêu th c a IC. Do dòng tiêu th thay i gi a hai tr ng thái cao và th p nên công su t tiêu tán s ư c tính t dòng trung bình và là công su t tiêu tán trung bình: P(avg)=ICC(avg).VCC . Trong ó: ICC(avg)=(ICCH+ICCL):2. Các c ng logic h TTL có công su t tiêu tán hàng mW, còn h MOS thì ch hàng W.
  10. • Kh năng ch u t i (Fan-Out). Kh năng này ch ra s u vào l n nh t có th n i v i m t u ra c a m ch logic cùng lo i, nói lên kh năng ch u t i c a m t m ch logic. Fan-OutH = IOH / IIH (UL-Unit Load); Fan-OutL = IOL / IIL (UL); Khi s d ng các vi m ch s , ngư i ta dùng giá tr nh nh t trong hai giá tr trên.
  11. • Th i tr truy n (Propagation delays). Th i tr truy n là kho ng th i gian gi ch m c a tín hi u u ra so v i tín hi u u vào c a m t m ch logic. Có hai lo i th i tr truy n: th i tr truy n t th p lên cao tPLH và th i tr truy n t cao xu ng th p tPHL. Tùy theo h IC, th i tr truy n thay i t vài ns n vài trăm ns. Th i tr truy n càng l n thì t c làm vi c c a IC càng nh .
  12. • Tích s công su t-v n t c (speed- power product). ánh giá ch t lư ng IC, ngư i ta dùng i lư ng tích s công su t-v n t c ó là tích s công su t tiêu tán và th i tr truy n. Thí d h IC có th i tr truy n là 10 ns và công su t tiêu tán trung bình là 50 mW thì tích s công su t- v n t c là: 10 ns x 5 mW =10.10-9 x 5.10-3 = 50x10-12 watt-sec = 50 picojoules (pj). M t IC có ch t lư ng càng t t khi tích s công su t-v n t c càng nh .
  13. • Tính mi n nhi u (noise immunity) Tính mi n nhi u c a m t m ch logic là kh năng ch ng nhi u c a m ch và ư c xác nh b i l nhi u. L nhi u là s chênh l ch c a các i n th VOH(min) v i VIH(min) và VOL(max) v i VIL(max) nên ta có 2 giá tr l nhi u: - L nhi u m c cao: VNH = VOH(min) - VIH(min). - L nhi u m c th p: VNL = VIL(max) - VOL(max).
  14. Khi u vào có m c cao, n u t/h nhi u có giá tr âm và biên >VNH s làm cho i n th u vào rơi vào vùng b t nh và m ch không nh n ra ư c t/h vào thu c m c logic nào. Khi u vào m c th p, tín hi u nhi u có tr dương và biên >VNL s ưa m ch vào tr ng thái b t nh.
  15. • Logic c p dòng và logic nh n dòng. M t m ch logic thư ng g m nhi u t ng k t n i v i nhau. S trao i dòng i n gi a hai t ng: t ng c p tín hi u và t ng nh n tín hi u (t ng t i) th hi n b i logic c p dòng và logic nh n dòng. Khi u ra m ch logic 1 m c cao, nó c p dòng IIH cho u vào c a m ch logic 2, vai trò như m t t i n i mass nh n dòng. Khi u ra m ch logic 1 m c th p, nó nh n dòng IIL t u vào c a m ch logic 2 xem như n i v i ngu n VCC
  16. 1.5.3 CÁC H IC S - Công ngh ch t o m ch s có các h : RTL (Resistor-transistor logic), DCTL (Direct couple-transistor logic), RCTL (Resistor- Capacitor-transistor logic), DTL (Diod- transistor logic), ECL (Emitter- couple logic) v.v.... - Hi n nay t n t i hai h có nhi u tính năng k thu t cao như th i tr truy n nh , tiêu hao công su t ít là: TTL (transistor-transistor logic) và h MOS (metal-oxyde-semiconductor).
  17. H TTL • C ng cơ b n h TTL • Các ki u m ch ra c tính các lo t TTL •
  18. • C ng cơ b n h TTL Xét c ng NAND 3 u vào. Khi m t trong các u vào A, B, C xu ng m c 0, T1 d n ưa n T2 ngưng, T3 ngưng, u ra Y lên cao; khi c 3 u vào lên cao, T1 ngưng, T2 d n, T3 d n, u ra Y xu ng th p.
  19. T CL là t ký sinh t o b i s k t h p gi a u ra c a t ng c p v i u vào c a t ng t i, khi T3 ngưng, t n p i n qua R4 và khi T3 d n, t phóng qua T3 do ó th i tr truy n c a m ch quy t nh b i R4 và CL. Khi R4 nh m ch ho t ng nhanh nhưng công su t tiêu th l n, mu n gi m công su t ph i tăng R4 nhưng như v y th i tr truy n s l n. gi i quy t khuy t i m này ng th i th a mãn m t s yêu c u khác, ngư i ta ã ch t o các c ng logic v i các ki u m ch ra khác nhau.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2