У нас в стране обширна номенклатура выпускаемых интегральных микросхем. Для построения устройств автоматики и вычислительной техники широкое применение находят цифровые микросхемы серии К155, которые изготавливают по стандартной технологии биполярных микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Имеется йвыше 100 наименований микросхем серии К155. При всех своих преимуществах - высоком быстродействии, обширной номенклатуре, хорошей помехоустойчивости - эти микросхемы обладают большой потребляемой мощностью. Поэтому им на смену выпускают микросхемы серии К555, принципиальное отличце которых - использование транзисторов с коллекторными переходами, зашунтиро-ванными диодами Шоттки. В результате транзисторы микросхем серии К555 не входят в насыщение, что существенно уменьшает задержку выключения транзисторов. К то.му же они значительно меньших размеров, что уменьшает емкости их р-п-переходов. В результате при сохранении быстродействия микросхем серии К555 на уровне серии К155 удалось уменьшить ее потребляемую мощность примерно в 4-5 раз.

Дальнейшее развитие микросхем серий ТТЛ-разработка микросхем серии КР1533. Основное эксплуатационное отличие их от схем серии К555 - в 1,5... 2 раза меньше потребляемая мощность при сохранении и повышении быстродействия.

Средняя задержка распространения элементов микросхем серии К155, К555, КР1533 примерно 15 ... 20 не. В случаях, когда требуется более высокое быстродействие, используют микросхемы серии КР531. Для сравнения основных параметров в табл. 1 приведены значения средней потребляемой мощности Рср и средней задержки ta. ср распространения микросхем ТТЛ указанных серий, а также

Таблица 1

стандартные значения входных 1ьх и выходных 1вых токов и нагрузочной способности N указанных серий микросхем*.

Стандартные выходные уровни лог. 1 составляют 2,4... 2,7 В, лог. О-0,36...0,5 В.

Напряжение питания микросхем серий ТТЛ 5 В±57о, для серии КР1533 допуск на напряжение питания ±10%.

Микросхемы выпускают в пластмассовых корпусах с 8, 14, 16, 20, 24, 28 выводами, температурный диапазон их работоспособности: -10...-1-70°С. Часть микросхем серий К155 и К555 выпускают в керамических корпусах (их обозначение КМ155 и КМ555), температурный диапазон работоспособности таких микросхем: -45... ...-f85°C.

На рис. 1 приведены зависимости выходного напряжения от входного для инвертирующих логических элементов упомянутых серий микросхем при температуре -1-20° С. Поскольку за порог переключения принимается входное напряжение, при котором выходное равно ему, его нетрудно найти по приведенным зависимостям как точку пересечения с прямой ивых=ивх. Из рисунка видно, что микросхемы серии КР1533 имеют наибольший порог переключения - 1,52 В и, как следствие, наибольшую помехоустойчивость.

Рис. 1. Зависимость выходного напряжения от входного для инверторов ТТЛ-серий

1.S Vex.B

Рассматриваемые серии имеют в своем составе однотипные микросхемы с совпадающими - после номера серии цнфробуквенными обозначениями. Логика работы однотипных микросхем, за редким исключением, отмеченным далее, совпадает. , Микросхемы серии КР531 ранее не имели в обозначении буквы Р, а имели в конце обозначения букву П, например К531ЛАЗП.

* Некоторые микросхемы допускают большие выходные токи и имеют большую нагрузочную способность, чем указано в табл. 1. Часть микросхем (особенно серии KP53I) также имеют отличные от стандартных входные токи. Эти отличия специально указаны далее.

в табл. 2 приведены обозначение большинства рассматриваемых микроисем, финкциональное назначение, число выводов корпуса, средняя потребляемая мощность, средняя задержка распространения сигнала и номер рисунка, на котором приведено графическое обозначение микросхемы.

В функциональном назначении буквы означают: ОК -микросхемы имеют выход с открытым коллектором, ОЭ - с открытым эмиттером, Z - выходы могут переводиться в высокоимпедансное состояние.

При разработке принципиальных схем различных устройств всегда возникает вопрос: что делать с неиспользуемыми входами интегральных микросхем. Если по логике работы на вход необходимо подать лог. О, то его соединяют с общим проводом, если лог. 1 - возможны варианты. Во-первых, неиспользуемые входы микросхем серии К155 можно никуда не подключать, т. е. подпаивать к контактной площадке минимальных размеров, к которой (это важно) не подключены никакие проводники. Но при этом несколько уменьшается быстродействие микросхем. Для микросхем серий К555, КР531, КР1533 оставлять входы неподключенными не допускается. Во-вторых, возможно подключение неиспользуемых входов к используемым входам того же элемента, но это увеличивает нагрузку на микросхему - источник сигнала, что также снижает быстродействие. В-третьих, можно подключать неиспользуемые входы микросхем серий К155 и КР531 к выходу инвертирующего элемента, входы которого прн этом надо соединить с общим проводом. Наконец, можно объединять неиспользуемые входы микросхем этих серий и подключать их к источнику питания --5 В через резистор сопротивлением 1 кОм (до 20 входов к одному резистору). Входы микросхем серий К555 и КР1533 можно подключать к источнику питания -1-5 В непосредственно.

Недопустимо подключать к входу микросхемы проводник, который во время работы может оказаться неподключенным к выходу источника сигнала, например при управлении от кнопки или переключателя, так как это резко снижает помехоустойчивость устройства. Такие проводники следует подключать к источнику -1-5 В через резистор сопротивлением 1 ... 10 кОм.

На печатных платах с использованием микросхем серий К155, К555, КР1533 необходима установка блокировочных конденсаторов между цепью -1-5 В и общим проводом. Их число определяется одним-двумя конденсаторами емкостью 0,033...0,15 мкФ на каждые пять микросхем. Конденсаторы следует располагать на плате по возможности равномерно. Их следует также установить рядом со всеми микросхемами с мощным выходом (например, К155ЛА6) или с потребляемой мощностью более 0,5 Вт.

Микросхемы серий КР531 требуют особого внимания при разводке цепей питания и общего провода. При изготовлении промышленных устройств на микросхемах этой серии используют многослойные печатные платы, один из слоев используют в качестве общего провода, другой- в качестве питания. Если используют двухслойные платы, шины питания н общего провода выполняют навесными в виде латунных полос шириной около 5 мм, керамические блокировочные конденсаторы емкостью 0,047... 0,15 мкФ подпаивают непосредственно к этим шинам (один конденсатор на одну-Две микросхемы). В радиолюбительских условиях можно одну сторону печатной платы использовать под общий провод, другую - под сиг-