Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Đặc tính điện của cổng TTL.

Đặc tính điện của cổng TTL.

Tải bản đầy đủ - 0trang

nhiệt độ. Đây là các trị số mà ta không nên vượt qua vì sẽ khơng bảo đảm hoạt động

logic bình thường cho các IC.





Các đặc tính điện (Electrical characteristics) trong khoảng nhiệt độ cho phép: nhiều

đặc tính điện cần cho việc sử dụng, thiết kế mạch logic.







Các đặc tính chuyển mạch (Switching characteristics): thường ghi ở điện thế cấp điện

Vcc = 5V và nhiệt độ phòng 200 C. Đây là các đặc tính nói đến các trì hỗn cũng như

các thời tăng, thời giảm khi chuyển mạch. Các thông số này phụ thuộc vào tải ở ngõ

ra nhất là điện dung của tải.

Các bảng dưới đây liệt kê đặc tính của loạt 74XX và 74LSXX hay được dùng, các đặc



tính của các loại khác hay của từng IC cụ thể có thể xem trong bảng dữ liệu của IC

Các trị tối đa tuyệt đối:

-



Điện thế cung cấp Vcc : 7 V



-



Điện thế vào VIOL : 7 V



-



Khoảng nhiệt độ hoạt động TA : 0 đến 740 độ C



-



Khoảng nhiệt độ lưu trữ Ts :-65 độ C đến 150 độ C



74



74LS



Đơn vị



Thơng số



điện áp cung cấp VCC



Min



Nom



Max



Min



Nom



Max



4.47



5



5.25



4.75



5



5.25



V



-400



uA



Dòng ra mức cao IOH



-400



Khoa KT Điện - Điện tử



Trang 48



Dòng ra mức thấp IOL

Khoảng t0 hoạt động



16

0



70



8

0



70



mA

0



C



Bảng 3.3 Thông số cần lưu ý của các IC họ 74:

-



Min : trị nhỏ nhất



-



Nom : trị bình thường



-



Max : trị lớn nhất



-



Typ : trị điển hình



74



74LS



Thơng số



Đơn vị

Min



Khoa KT Điện - Điện tử



Typ



Max



Trang 49



Min



Typ



Max



điện áp vào mức cao VIH



2



2



điện áp vào mức cao VIH

điện áp ra mức cao VOH



0.8

2.4



điện áp ra mức thấp VOH



3.4

0.2



2.5

0.4



0.25



0.8



V



3.5



V



0.5



V



0.11



V



dòng vào mức cao VIH



1



20



mA



dòng vào mức cao VIH



40



0.4



uA



dòng ra mức cao VOH



-1.6



dòng ra mức thấp VOH



-1.8



-55



mA

-20



100



mA



Bảng 3.4 Đặc tính điện trong khoảng nhiệt độ hoạt động:



Điều kiện thử

Thông số



CL

(pF)



Khoa KT Điện - Điện tử



RL (Ω )



TPLH(s)



Min



Typ



Trang 50



TPHL (s)



Max



Min



Typ



Max



00, 10



15



400



11



22



7



15



04, 20



15



400



12



22



8



15



30



15



400



13



22



8



15



LS00, LS04



15



2000



9



15



10



15



LS10, LS20



15



2000



9



15



10



15



LS30



15



2000



9



15



10



20



Bảng 3.5 Đặc tính chuyển mạch ở Vcc = 5V ; TA 25 độ C.

Các cổng logic và các mạch logic khác cũng có các đặc tính ngõ vào ngõ ra như trên,

tuy nhiên cũng có nhiều cổng, nhiều mạch đặc biệt có đặc tính khác xa.

Cũng nên lưu ý rằng các dòng ra ghi ở bảng trước là dòng khi phải bảo đảm điện thế

nằm trong khoảng điện thế quy định, nếu khơng thì dòng có thể lớn hơn rất nhiều.

4. Số ngỏ ra.

Trước tiên xem trường hợp ngõ ra ở cao: Dòng ra I OH cung cấp dòng rỉ IIH cho nối phát

– nền phân cực nghịch của transistor vào Q’1 của các cổng tải.

Nếu số cổng tải mắc vào ngõ ra của một cổng thúc nhiều thì cổng thúc phải có dòng

ra IOH đủ cho tổng dòng vào của các cổng tải. dòng ra IOH lớn quá có thể làm điện thế ra

giảm xuống dưới mức tối thiểu (2,4V) làm lề nhiễu nhỏ lại và hoạt động logic có thể sai.

Ví dụ cổng TTL loạt chuẩn có IOH tối đa = 400µA và IIH tối đa 40µA thì số cổng tải tối đa

la 400µA/40µA = 10. Đây là số tỏa ra (Fan out) ở mức cao, ý nói khi ngõ ra của cổng

logic ở cao nó có thể thúc tối đa 10 cổng tải.



Khoa KT Điện - Điện tử



Trang 51



Trường hợp ngõ ra ở thấp, dòng ra IIL ở ngõ vào của các cổng tải cung cấp dòng vào ở

ngõ ra IOL cho cổng thúc ( dòng IIL từ Vcc qua R’1 , Q’1 rồi Q3 xuống đất). nếu số cổng tải

nhiều quá, tổng các dòng IIL sẽ làm IOL của cổng thúc quá lớn khiến điện thế ra mức thấp

vượt trị tối đa cho phép VOL = 0,4V làm giảm lề nhiễu khiến hoạt động logic có thể sai.

Với các cổng TTL loạt chuẩn, IOL chỉ có thể lớn đến 16mA ( để bảo đảm VIH không xuống

dưới 0,8V) nên số tỏa ra ở mức thấp là 16mA/1,6mA = 10.



(a) Ngõ ra của cổng thúc ở cao

(b) Ngõ ra của cổng thúc ở thấp



Hình 3.9: số tỏa ra ( số tối đa cổng tải có thể mắc vào cổng thúc).

Như vậy số tỏa ra ở mức thấp lẫn mức cao là 10. Trên thực tế, để an tồn ta dùng số

cổng tải ít hơn 10. Khi số tỏa ra ở mức thấp và mức cao khác nhau ta chọn số thấp hơn.

Ví dụ: Các cổng TTL loại ALS có các dòng ngõ ra, ngõ vào ở mức cao và thấp:

IOH(max) = 400µA



IIH(max) = 20µA



IOL(max) = 8mA



IIL(max) = 0,1mA



Khoa KT Điện - Điện tử



Trang 52



Tìm số tỏa ra?

Giải:

Số tỏa ra ở mức cao = 400µA/20µA = 20.

Số tỏa ra ở mức thấp = 8mA/0,1mA = 80.

Vậy số tỏa ra chung là 20 nghĩa là một cổng ALS có thể thúc tối đa 20 cổng ALS. Các

đặc tính điện thế và dòng điện ở ngõ vào, ngõ ra và số tỏa ra là cơ sở để tính tốn sự giao

tiếp giữa các mạch TTL khác hoặc giữa một TTL và các mạch logic khác như CMOS.

5. TTL Cực Thu Hở Và TTL 3 Trạng Thái.

5.1 TTL cực thu hở.

Hình 1.20 là cấu trúc của một cổng NAND 2 ngõ vào và có ngõ ra cực thu để hở.

Nhận thấy trong cấu trúc của mạch khơng có điện trở hay transistor nối từ cực thu của

transistor ra dưới Q3 (transistor nhận dòng ) lên V cc. Khi giao tiếp tải ta phải thêm bên

ngoài mạch một điện trở nối từ ngõ ra Y lên V cc gọi là điện trở kéo lên (pull up resistor

Rp) có trị số từ trên trăm ohm đến vài kilo ohm tuỳ theo tải.



Hình 3.10. Cấu trúc cổng NAND 2 ngõ vào và ngõ ra cực thu để hở



Chẳng hạn với mạch cổng NAND ở trên ta muốn lái tải là một đèn led, led sáng khi

ngõ ra ở mức thấp, vậy điện trở kéo lên có thể được tính tốn như sau :



Có thể dùng 270 hay 330Ω, đây cũng chính là điện trở hạn dòng cho led

Còn khi muốn led sáng ở mức cao thì:

Khi đó dòng ra sẽ là:

Với điện áp đặt trên led bằng áp VCE của Q3, led sẽ tắt

Thực hiện nối chung nhiều ngõ ra cực thu để hở lại với nhau (ví dụ: 3 cổng NAND)



Hình3.11: Cách nối chung nhiều ngõ ra cực thu để hở

Nếu Q3 của cả 3 cổng NAND đều tắt, tức là ngõ ra đều ở cao, chúng nối chung lại với

nhau, vậy ngõ ra chung tất nhiên ở cao

Khi một trong 3 cổng NAND có ngõ ra ở thấp (Q3 dẫn) thì sẽ có dòng đổ từ nguồn

qua điện trở kéo lên để đi vào cổng NOT này, vậy ngõ ra nối chung sẽ phải ở thấp, mức

thấp này không ảnh hưởng gì đến 2 transistor Q3 của 2 cổng kia cả



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Đặc tính điện của cổng TTL.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×