вход Вход Регистрация



2.1 Преобразователи уровней ЦИМ

Преобразование уровней (ПУ) служит для согласования логических уровней сигналов, источников питаний между цифровыми устройствами, в которых использованы логические элементы различных типов ЦИМ (ТТЛ, СТЛ, И2Л, КМОП, и т.д.).

В общем случае ПУ – это ЦИМ, предназначенные для преобразования выходных сигналов ЦИМ одного типа во входные сигналы ЦИМ другого типа (таблица 2.1).

 

Таблица 2.1 – Статические параметры ЦИМ

Параметр Тип ЦИМ
ТТЛ ЭСТЛ И2Л МОП (КМОП)
EП, B +5 -5 +1...+2 -12...-27, [+9]
U0, B -1,6 -7…-10, [+0,3]
U1, B +2,4...+4,5 -0,8 +0,6…0,8 -2...-3 [+7]
I+вх, мА 0 1,5мкА
I-вх, мА 0 10..50мкА 1,5мкА
I+вых, мА 0
I-вых, мА <3 <20 мкА

 

Очевидно, чтобы вход ПУ (рисунок 2.1) можно было соединить с выходом ЦИМ1, входной каскад П1 должен построен по принципу выходного каскада ЦИМ1, а П3 – по принципу входного каскада ЦИМ2. Примером такого согласования является модифицированной ПУ ТТЛ-ЭСТЛ (рисунок 2.2, а).

 

 

 

 

Рисунок 2.1 – Схема согласования ЦИМ различных типов ЦИМ1 и ЦИМ2,

где П1 входной каскад ПУ; П2 – «собственно ПУ»

 

 

Рисунок 2.2 – Схема ПУ ТТЛ-ЭСТЛ: модифицированный ПУ (а);

с применением МЭТ (б); с оптронной развязкой (в)

 

Как видно в модифицированном варианте (рисунок 2.2, а) входной каскад по существу повторяет входной каскад предыдущей схемы ЦИМ с той разнице, что здесь смещение входных уровней осуществляется не на диодах, как в ТТЛ логике, а на резисторном делителе R2, R3. Поэтому в этой схеме несколько ухудшается крутизна передаточной характеристики, т.е. расширяется зона переключения. Для нормальной работы потенциал в точке А должен удовлетворять следующим условиям: при и при .

Более простой вариант преобразователя представлен на рисунке 2.2, б. Когда , диод VD1 заперт, , где IБ – ток базы транзистора VT2.

При IК=5мА и IБ=0,25мА. Анализ схемы показывающей, что на выходе ПУ обеспечивающей ЭСТЛ-уровни (Uвых= -1,6В; Uвх= -0,8В).

Однако имеет ряд недостатков: большой входной ток, транзистор VT2 работает на границе области насыщения и при наихудшем сочетании параметров может войти в насыщение и плохая помехозащищенность. В ПУ (рисунок 2.2, в), оптрон выполняет функцию гальванической развязки.

Далее применение диодных оптронов наименее инерционных, время задержки достигает порядка 200нс, в то время без них у ПУ составляет порядка 50нс.

Следует отметить, что разработаны и выпускаются ПУ ЦИМ для согласования различных сочетаний: ИMC серии К500; К100; 100; 500; К1500; 1000.

Широкую номенклатуру ПУ можно существенно уменьшить, если все преобразования осуществлять через некоторый промежуточный стандарт, в качестве которого чаще всего используют стандарт ТТЛ. При этом вместо 20-ти типов ПУ (таблица 2.1, литература [6]) требуется лишь 8 преобразователей уровней сигналов ТТЛ в другие и для обратного преобразования [11].

 

© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру