Интегральные логические

§ 7.4. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КОМПАРАТОРЫ

§ 7.4. Интегральные компараторы....... ..... 327

Аналоговые ИС предназначены для обработки сигналов в реальном масштабе времени, причем физическая природа входной информации и выходного сигнала одинаковы. К аналоговым ИС можно отнести: операционные усилители, интегральные компараторы напряжения, интегральные стабилизаторы, перемножители аналоговых сигналов, интегральные микросхемы для взаимного преобразования аналоговой и цифровой информации (АЦП и ЦАП).

В ч. 3 описываются цифровые и нелинейные импульсные ИМС, предназначенные для преобразования, обработки, формирования и генерирования импульсных сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции. Анализируются электронные ключи и логические элементы на биполярных и МДП-транзисторах. Приведенные схемы замещения позволяют проанализировать поведение базовых элементов ИМС на различных этапах переходного процесса, установить влияние отдельных элементов на длительность переключения и определить влияние паразитных транзисторов, свойственных интегральным структурам. Математические соотношения, описывающие статические и динамические характеристики логических элементов, представляют собой основу для составления макромоделей базовых элементов. В гл. 8 рассматриваются возможности применения ш-тегральных логических элементов для построения трштерных систем, которые наряду с логическими элементами составляют основу больших интегральных схем (БИС) и современных цифровых автоматов. В гл. 9 описываются интегральные компараторы, напряжений, широко применяемые в различных электронных устройствах. В гл. 10 рассматриваются вопросы формирования и генерирования импульсов на ИМС, приводятся конкретные схемы мультивибраторов, одновибраторов и ограничителей, структурные схемы формирователей коротких импульсов и расширителей.

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КОМПАРАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЙ

Компаратор, как следует из его названия,— это сравнивающее устройство. Современные интегральные компараторы напряжений (ИКН) предназначены для сравнения двух напряжений, поступающих на его входы. При этом в зависимости от знака разности напряжений на йходах ИКН на выходе устанавливается потенциал, соответствующий либо логической 1, либо логическому 0. Для совмещения ИКН с цифровыми ИМС указанные абсолютные значения выходных потенциалов должны быть равны потенциалам, соответствующим логическим уровням цифровых ИМС.

циональные ИМС, которые находят широкое применение в РЭА. Интегральные компараторы напряжений прежде всего используются в качестве порогового элемента, составляющего основу большого класса электронных устройств: дискриминаторов амплитуды, детекторов уровня, триггера Шмитта, биста-бильных индикаторов и т. д.

9.2. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КОМПАРАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЙ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Интегральные компараторы напряжений общего назначения применяются в электронных устройствах, к которым не предъявляются какие-либо жесткие требования по точности и быстродействию. Поэтому ИКН общего назначения представляют собой сравнительно простые ИМС с малым числом каскадов, обеспечивающие; среднюю точность при относительно невысоком быстродействии.

9.3. ПРЕЦИЗИОННЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КОМПАРАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЙ

Интегральные компараторы напряжения удобно применять и в качестве приемника сигналов с линии, когда из-за включения длинных проводов или линий межсоединений различных блоков возможно заметное повышение помех. В таких случаях, подключив в конце линии ИКН-усилитель, можно восстановить уровни полезных сигналов до требуемого значения, ис-428

Интегральные логические схемы данного класса обладают следующими преимуществами: отсутствием металлизации внутрисхемных соединений, используемой для соединения отдельных инверторов в схему логического вентиля; реализацией на одном кристалле как вентилей И — НЕ, так и ИЛИ — НЕ путем изменения топологии; отсутствием изоляции между элементами. Перечисленные преимущества значительно расширяют функциональные возможности логических схем с инжекционным питанием. Такие базовые логические элементы могут быть изготовлены по обычной планарно-эпитаксиальной технологии без увеличения числа технологических операций, а также числа фотошаблонов, необходимых для формирования структуры классической И2Л.

ГОСТ 18683—76. Микросхемы интегральные логические. Методы измерения электрических параметров.

§ 39. Интегральные логические элементы

§ 37. Логические элементы и их параметры. § 38. Схемотехника логических элементов. § 39. Интегральные логические элементы. § 40 Интегральные триггеры. § 41. Комбинационные и последовательностные логические микросхемы. § 42. Цифровые микросхемы памяти.

Некоторым недостатком логических элементов серии К155 является их низкая помехоустойчивость (?/ПОм = 2 JB). Поэтому в последнее время для устройств промышленной автоматики, работающих в условиях высоких электрических помех, разработаны интегральные логические элементы серии К511. •

Интегральные логические элементы составляют основу более сложных микросхем и аппаратуры в целом. При этом параметры логических элементов оказывают непосредственное влияние на параметры узлов "и качественные показатели аппаратуры.

Интегральные логические элементы с входным многоэмиттерным транзистором имеют следующие типовые параметры: Е = (5 ± 0,5) Б; Р = 30 мВт; I/Lxmax « 0,3 В; Ulaxm-m = 2,3 В; /вттах = 18 мА; ^выттах = 15 мА; п = 10; т = 8; tf ж 40 не.

Хорошая помехоустойчивость, большие логические возможности и приемлемое быстродействие привели к распространению интегральных логических элементов, выполненных по схеме 4.21. В тех случаях, когда требуются повышенные значения коэффициента разг ветвления п, применяют схемы на полевых транзисторах, которые имеют большое входное сопротивление. Выход интегральной микросхемы в этом случае можно нагружать на большое число входных цепей аналогичных микросхем. При повышенных требованиях к быстродействию применяют интегральные логические элементы на основе переключателей тока.

8. Наумов Ю. Е. Интегральные логические схемы. М., «Советское радио», 1970. 432 с.

Интегральные логические элементы. Логические элементы, ис-яол^>зующие, диодные и транзисторные ключи, выпускаются в виде серий микросхем различных типов в интегральном исполнении. Серии включают ряд базовых (типовых) функциональных элементов, реализующих функции И, ИЛИ, НЕ, И—НЕ, ИЛИ—НЕ и др.

Интегральные логические элементы с входным многоэмиттерным транзистором имеют следующие типовые параметры: ?==5 ±0,5 В; /> = 30 мВт; ^ых таХ-0,3 В; f/1Bb,xmin = 2,3 В; /вттах=18 мА; 15мА; п=10; т = 8; *?«40нс.