Применение ТТЛ микросхем

Рис. 4.8. Схема устранения дребезга контактов

Для исключения нежелательных эффектов, вызываемых этими емкостями, существуют специальные методы подключения неиспользуемых входов ИС. Наибольшее быстродействие ЛЭ достигается в том случае, когда неиспользуемые входы объединены и подсоединены к выходу управляющего ЛЭ. Однако

следует учитывать, что при таком включении увеличивается нагрузка управляющего ЛЭ при лог. 1 на его выходе, т. е. необходимо проверять, не перегружен ли управляющий ЛЭ. В противном случае необходимо использовать другие способы подключения.

Неиспользуемые входы могут быть подключены к «плюсу» источника питания через резистор, сопротивление которого не менее 1 кОм. Один такой резистор обеспечивает подключение 20 входов ЛЭ.

Если напряжение источника питания ограничено величиной 4, 5 В, допускается подключать неиспользуемые входы непосредственно к шине источника питания.

Обеспечение помехоустойчивости

Статическая и динамическая помехоустойчивость. Одним из необходимых условий успешного применения ИС ТТЛ в аппаратуре является обеспечение их помехоустойчивости. Статическая помехоустойчивость по напряжению лог. 1 получается как разность между минимальным выходным напряжением лог. 1 и входным пороговым напряжением лог. 1 (-).

Статическая помехоустойчивость по напряжению лог. 0 есть разность между входным пороговым напряжением лог. 0 и максимальным выходным напряжением лог. 0 (-). Эти определения для ИС серии К155 иллюстрирует рис. 4.9. Ранее указывалось, что , фактически являются выходными пороговыми напряжениями 1 и 0 (,), которые определяют логический перепад напряжений на ИС с учетом всех дестабилизирующих факторов, устанавливаемых ТУ.

Таблица 4.5

Гарантированные выходные и допустимые входные напряжения, а также помехоустойчивость по лог. 0 и 1 ИС серий К155, К555, К531, КР1533, KP1531 в наихудшем случае (т. е. при наибольших разбросах напряжения питания и изменении температуры окружающей среды) приведены в табл. 4.5. Например, для ИС серии К555 минимальное выходное напряжение лог. 1 составляет 2,7 В, а входное напряжение, обеспечивающее переключение ИС, — 2 В, т. е. помехоустойчивость по уровню лог. 1 равна 0,7 В.

Рис. 4.9. К определению помехоустойчивости по постоянному току для двух логических состояний базовой ИС серии К155 (Uп = 5 В, Краз = 10):

1 и 4 — гарантированные пределы выходного напряжения лог. 1 и лог. 0;

2 и 5 — допустимые пределы входного напряжения лог. 1 и лог. 0;

3 и 6 — помехоустойчивость по напряжению лог. 1 и лог. 0

Рис. 4.10. Зависимость допустимой импульсной помехи от ее длительности:

а — зона допустимой положительной помехи;

б — зона допустимой отрицательной помехи

Устойчивость ИС ТТЛ к воздействию коротких импульсов помех различной амплитуды и длительности оценивается с помощью характеристики динамической помехоустойчивости, которая представляет собой зависимость допустимой амплитуды импульса помехи от его длительности. Таким образом, характеристика динамической помехоустойчивости ИС определяет границу, разделяющую область допустимых импульсов помех от области недопустимых импульсов помех. Характеристики динамической помехоустойчивости зависят от быстродействия ЛЭ, а также от коэффициента нагрузки и определяются как для положительных (относительно напряжения лог. 0), так и для отрицательных (относительно напряжения лог. 1) импульсов помех.

Из рис. 4.10, на котором приведен график зависимости амплитуды импульса помехи от длительности импульса помехи для ИС типа К155ЛА3 видно, что допустимая амплитуда положительной помехи асимптотически приближается к бесконечности при весьма коротких импульсах помехи и к значению статической помехоустойчивости, когда длительность импульса помехи больше времени задержки ИС.

В общем случае сигналы помехи имеют настолько большую длительность, что решающим фактором является помехоустойчивость по постоянному току.

Источники помех и способы их снижения. Помехи в логических системах могут проявляться в самой разнообразной форме и наводиться от самых разнообразных источников. Все помехи, которые могут явиться причиной ложного срабатывания чувствительных цепей аппаратуры, можно разделить на несколько видов:

внешние помехи, проникающие в систему из окружающей среды от различного рода излучателей электромагнитных сигналов, а также обусловленные действием электромагнитных и электростатических полей;

токовые помехи, по цепи питания, возникающие в результате выбросов тока при коммутационных процессах;

перекрестные помехи, наводимые одними сигнальными линиями в других сигнальных линиях;

отражения в линиях связи при несогласованной нагрузке.

Внешние помехи. Линия питания сама является прямым путем подвода этих помех, а также излучающей их антенной. Излученные помехи могут восприниматься незащищенными линиями связи или соединительными проводами, идущими к дистанционным пунктам управления, а они, в свою очередь, наводят помехи в аппаратуре. Внешние помехи могут также проникать в аппаратуру через вывод «земля», например при электростатическом разряде на кожух оборудования.

 Скачать реферат