Разновидности выходов КМОП микросхем и особенности их подключения

2) В КМОП, как и в ТТЛ, есть схемы с открытым стоком и Z–состоянием. Выходы логического элемента КМОП не рекомендуется соединять непосредственно между собой, как в ТТЛ. Особенно важно это для элементов с повышенным выходным током. Если требуется увеличить выходной ток, то допускается параллельное соединение входов и выходов логических элементов, но они должны быть из одного корпуса микросхемы. Нельзя применять емкости нагрузки C > 500 пФ для обычных логических элементов и C > 5000 пФ для буферных и высоковольтных оконечных элементов, поскольку такой конденсатор равноценен короткому замыканию для импульса тока; если же последовательно с выходом логического элемента включить гасящий резистор для ограничения импульса тока, то емкость нагрузки может быть любой.

При соединении выходов логического элемента с шиной питания или с корпусной шиной через один из выходных транзисторов протекает ток, ограничиваемый только сопротивлением открытого канала. Этот ток вызывает нагрев транзистора и всего логического элемента и может вызвать тепловой пробой, если рассеиваемая мощность превышает допустимую: 100 мВт для одного транзистора и 500 мВт для корпуса микросхемы. Благодаря отрицательному температурному коэффициенту тока канала МОП транзисторов они обладают внутренней кратковременной защитой от нагрева. Ориентировочные значения токов короткого замыкания и рассеиваемой мощности даны в таблице 1, приведенной в [2].

В некоторых КМОП микросхемах выходные каскады имеют повышенную нагрузочную способность, такие микросхемы называют буферными или драйверами. По сравнению с обычными микросхемами они имеют меньшее сопротивление открытого канала

Билет12

1)Число-импульсный дв. сигнал, последовательный и параллельный двоичные сигналы.

Двоичные (цифровые) сигналы можно подразделить на число–импульсные, последовательные и параллельные позиционные сигналы.

Самыми простыми двоичными сигналами являются число–импульсные сигналы, у которых информационным параметром является количество импульсов N за время заданного постоянного интервала времени, или за время между двумя определенными метками времени, причем ни длительность импульсов, ни их расположение при этом не имеют значения.

На рис.1.1 показан пример число–импульсного двоичного сигнала, в котором отметками начала и конца интервалов, в которых производят подсчет числа импульсов сигнала, служат достаточно длительные паузы между пачками импульсов. Такой вид может иметь сигнал набора номера в телефонных аппаратах с импульсным набором, которые распространены в нашей стране.

Рис.1.1. Пример число–импульсного двоичного сигнала, содержащего 6, 8, 3 и 4 импульса соответственно в первой, второй, третьей и четвертой посылках.

Число–импульсные сигналы настолько просты, что как правило, когда говорят о двоичных или цифровых сигналах, то подразумевают при этом один из двух позиционных видов двоичного сигнала, – последовательный, или параллельный двоичный сигнал, для которых уже имеет значение и длительность и положение каждого единичного импульса.

В последовательном двоичном сигнале информация заключена во временной последовательности появления нулей и единиц внутри своей группы, приходящейся на определенное число тактов дискретного времени. В каждой такой группе первая позиция обычно соответствует самому младшему разряду, имеет самый малый вес, а все последующие позиции (номера дискретного времени внутри группы) имеют последовательно нарастающие веса вплоть до последней позиции с максимальным весом, соответствующей старшему разряду. Поскольку в двоичном сигнале имеется только два допустимых значения, то все веса, разряды кода являются степенями двойки.

На рис.1.2 показан пример последовательного двоичного сигнала, поступающего с одного вывода какого–то цифрового устройства CU. На этом рисунке, кроме сигналов по тактовой линии и самого последовательного двоичного сигнала, показано также цифровое устройство CU с его входами и выходом. Под каждым тактовым отрезком времени приведены их весовые коэффициенты.

Рис.1.2. Пример последовательного двоичного сигнала, поступающего с одного вывода цифрового устройства CU, где:

а)– сигнал передаваемый по тактовой линии;

б) – последовательность нулей и единиц, в первом интервале соответствующая числу 20, а во втором, – 26.