Đang tải... (xem toàn văn)
Bạn đã biết những loại vi mạch nào, cấu tạo và chức năng của chúng ra sao. Hãy tìm hiểu thêm về chúng, họ vi mạch TTL trong tài liệu này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về nó. Cấu tạo , chức năng của chúng. Tài liệu có hình ảnh minh họa cụ thể giúp có cái nhìn trực quan về họ TTL
Bài 3:VI MẠCH SỐ HỌ TTL Trang CÁC LOẠI TTL 3.1 TTL ngõ cực thu để hở Hình 1.56 cấu trúc cổng nand ngõ vào có ngõ cực thu để hở Nhận thấy cấu trúc mạch điện trở hay transistor nối từ cực thu transistor Q3 (transistor nhận dòng ) lên Vcc Khi giao tiếp tải ta phải thêm bên mạch điện trở nối từ ngõ Y lên Vcc gọi điện trở kéo lên (pull up resistor Rp) có trị số từ trăm ohm đến vài kilo ohm tuỳ theo tải Hình 1.56 cấu trúc cổng nand ngõ vào có ngõ cực thu để hở Chẳng hạn với mạch cổng nand ta muốn điều khiển tải đèn led, led sáng ngõ mức thấp, điện trở kéo lên tính toán sau : Có thể dùng 270 hay 330 ohm, điện trở hạn dòng cho led Còn muốn led sáng mức cao Khi dòng Với điện áp đặt led áp VCE Q3, led tắt Bây ta thực nối chung nhiều ngõ cực thu để hở lại với (chẳng hạn cổng NAND) xem có xảy Hình 1.57 Cách nối chung nhiều ngõ cực thu để hở Nếu Q3 cổng NAND tắt, tức ngõ cao, chúng nối chung lại với nhau, ngõ chung tất nhiên cao Khi cổng NAND có ngõ thấp (Q3 dẫn) có dòng đổ từ nguồn qua điện trở kéo lên để vào cổng not này, ngõ nối chung phải thấp, mức thấp không ảnh hưởng đến transistor Q3 cổng Như ngõ nối chung hoạt động ngõ cổng AND mà ngõ vào ngõ cổng nối chung ngõ Đây gọi cách nối AND ngõ lại với nhau, ta chuyển qua cách nối NOR theo định lý De Morgan Qua hình so sánh thấy cách dùng cổng nand thường tốn phức tạp cách dùng cổng nand cực thu để hở (open colector : CO) cách dùng để thực hàm logic Tổng quát cách tính điện trở kéo lên Nói chung tính điện trở kéo lên phải xem xét đến khả chịu dòng transistor cổng cực thu hở điện VOL (max) VOH (min) Tuỳ theo yêu cầu sử dụng, muốn giảm công suất tiêu tán giảm giá trị điện trở kéo lên, muốn tăng tốc độ chuyển mạch tăng điện trở kéo lên nhiên giá trị điện trở phải nằm giới hạn Rpmax Rpmin với Chẳng hạn với loại TTL chuẩn cực thu để hở nối chung lại ngõ với thúc cổng TTL khác Hình 1.58 Cách kết nối với điện trở kéo lên 3.2 TTL có ngõ trạng thái TTL có ngõ trạng thái (hình 1.59) TTL có ngõ tầng cuối loại trạng thái Hình 1.59 Cấu trúc loại TTL ngõ trạng thái Có đường điều khiển C (hay đường cho phép G) diode thêm vào Khi C cao, diode D không dẫn mạch hoạt động bình thường cổng nand trước Bây đặt C xuống thấp, chẳng hạn nối mass, Q1 dẫn, dòng đổ qua R1 xuống mass, mà không đổ vào Q2 Q2 ngắt kéo theo Q3 ngắt Cùng lúc dòng qua R2 đổ qua diode D1 xuống mass, tức Q4 không dẫn Trong điều kiện Q3 Q4 không dẫn, ngõ Y chẳng nối với mass hay nguồn cả, tổng trở ngõ cao, trạng thái thứ mạch Khi có nối nhiều ngõ lại với trạng thái thứ 3, ngõ không bị ảnh hưởng Lợi dụng đặc điểm ta tạo nên đường bus chung Hình 1.60 Cách tạo đường bus Như hình 1.60 cho thấy C1, C2, C3 mức cao, ngõ cồng Z cao, C0 mức thấp tín hiệu D0 đưa tới Y Khi C1 mức thấp C0, C2, C3 mức cao tín hiệu D1 đưa tới Y Tương tự ta đưa đường khiển cổng xuống thấp tín hiệu đường đưa lên bus Tuy nhiên nối chung ngõ trạng thái lại với không nên cho nhiều ngõ điều khiển xuống thấp xảy tình trạng tranh chấp bus Đây coi cách ghép kênh liệu, cách ngày sử dụng rộng rãi, đặc biệt lĩnh vực máy tính Kí hiệu cho mạch có ngõ trạng thái thêm dấu tam giác nhỏ hình 1.61 Cũng cần lưu ý ngõ điều khiển C tác động mức cao để đặt ngõ trạng thái tổng trở cao, điều công nghệ chế tạo thay đổi mạch thêm chút Hình 1.61 kí hiệu cho mạch ngõ trạng thái 3.3 PHÂN LOẠI TTL TTL bắt đầu mã số 54 hay 74 Mã 54 dùng quân hay công nghệ cao nên không trình bày, nói đến mã 74 dùng dân hay thương mại Theo công nghệ chế tạo, loại 74 khác bao gồm: TTL loại thường 74XX : Loại đời sớm từ năm 1964, sản phẩm tập đoàn Texas Instruments Ngày dùng Loại dung hoà tốc độ chuyển mạch mát lượng (công suất tiêu tán) Nền tảng bên mạch thường loại ngõ cột chạm nói phần trước Một số kí hiệu cho cổng logic loại 7400 IC chứa cổng nand ngõ vào, 7404 cổng đảo,… Cần để ý tra IC, mã số chung đầu 74, số sau chức logic, có số chữ đứng trước mã 74 để nhà sản xuất SN Texas Instrument, DM National Semiconductor,… TTL công suất thấp 74LXX TTL công suất cao 74HXX Loại 74LXX có công suất tiêu tán giảm 10 lần so với loại thường tốc độ chuyển mạch giảm 10 lần Còn loại 74HXX tốc độ gấp đôi loại thường công suất gấp đôi Hai loại ngày không dùng nữa, công nghệ schottky công nghệ CMOS (sẽ học sau) thay chúng TTL schottky 74SXX 74LSXX Hai loại sử dụng công nghệ schottlky nhằm tăng tốc độ chuyển mạch nói phần trước Với loại 74LSXX, điện trở phân cực giảm xuống đáng kể so với loại 74SXX nhằm giảm công suất tiêu tán mạch 74LSXX coi CHỦ LỰC họ TTL năm 1980 ngày không loại tốt loại phổ dụng TTL shorttky tiên tiến 74ASXX 74ALSXX Hai loại phát triển từ 74SXX 74LSXX có thêm nhiều sửa đổi mạch có nhiều đặc điểm bật hẳn loại trước - Có hoạt động logic chân nói chung giống loại trước - Giập dao động đường dẫn tốt - Chống nhiễu ổn định cao suốt khoảng nhiệt độ chạy - Dòng ngõ vào giảm nửa - Sức thúc tải gấp đôi - Tần số hoạt động tăng lên công suất tiêu tán lại giảm xuống Điểm mạnh có nhiều giá thành cao, nên chúng dùng chưa rộng rãi 74LSXX, thường dùng máy vi tính hay ứng dụng đòi hỏi tần số cao TTL nhanh 74FXX Đây loại TTL sử dụng kĩ thuật làm mạch tích hợp kiểu nhằm giảm bớt điện dung linh kiện hầu rút ngắn thời gian trễ truyền, tức tăng tốc độ chuyển mạch Loại hãng Motorola sản xuất thường dùng máy vi tính nơi cần tốc độ rất nhanh Bảng sau so sánh số thông số chất lượng loại TTL kể Còn bảng tóm tắt thông số điện dòng điện ngõ vào ngõ loại TTL kể Theo kiểu ngõ ra, tìm hiểu TTL gồm loại: Ngõ cột chạm Ngõ cực thu để hở Ngõ trạng thái Ngoài có số loại TTL chế tạo dùng cho chức riêng cổng đệm, cổng thúc, cổng nảy schmitt trigger, cổng AOI, Cổng đệm cổng thúc: cổng mạch logic có cấu trúc không khác loại cổng logic thông thường tích hợp sẵn transistor bên nhờ áp lẫn dòng tăng, ta dùng để giao tiếp với tải có áp lên đến 30V hay dòng lên hàng chục mA Một số cổng đệm thúc loại có ngõ cực thu để hở cho phép ta chọn điện trở kéo lên phù hợp với tải thấy phần trước Một số cổng đệm thúc loại có ngõ trạng thái, nhiều cổng song song dùng cho truyền liệu, phát thu bus-đệm thúc bus chiều Nhiều cổng đệm thúc không thực chức logic mà đơn giản để đệm thúc cho tải Cổng nảy schmitt trigger: loại cổng logic cho phép chuyển trạng thái dứt khoát mức cao mức thấp Với cổng logic thường tín hiệu vào có chuyển tiếp chậm tín hiệu thường bị rung Với cổng nảy schmitt không Khi tín hiệu chuyển tiếp từ mức thấp lên mức cao đạt tới áp ngưỡng VT+ tín hiệu lên cao Còn tín hiệu chuyển tiếp từ mức cao xuống thấp đạt đến áp ngưỡng VT- tín hiệu xuống mức thấp VT+ phải lớn VT- Chính sai khác VT+ VT- gọi độ trễ mà cổng nảy schmitt giảm ảnh hưởng nhiễu nhiều Cổng nảy schmitt dùng làm mạch chuyển mức tín hiệu từ cảm biến hồng ngoại thành tín hiệu mức logic kích cho mạch đếm ứng dụng mạch đếm kiện mà ta tìm hiểu chương 3, hay dùng để chuyển dạng sóng sin giảm áp thành song vuông mức TTL Hình 1.62 Cổng NOT Schmitt trigger giản đồ tín hiệu Cũng chế tạo từ transistor lưỡng cực, TTL có dạng mạch khác sử dụng hạn chế có đặc điểm riêng nói đến bao gồm : HTL (high threshold logic) vi mạch số mức ngưỡng cao HTL có điện áp ngưỡng cao khoảng đến V nên mức tạp âm cho phép lớn, sức chống nhiễu cao mà tốc độ chuyển mạch HTL chậm so với TTL HTL sử dụng thiết bị điều khiển công nghiệp nơi cần độ tin cậy cao mà tốc độ không lớn ECL (emitter coupled logic) vi mạch số ghép cực emitter chung ECL có tốc độ chuyển mạch rất nhanh, sức chịu tải lớn, tạp âm bên thấp mức tạp âm cho phép lại nhỏ, mát lượng lớn, mức điện áp thay đổi theo nhiệt độ I2C (integrated injection logic ) vi mạch số tích hợp phun Để thoả mãn nhu cầu vi mạch cỡ lớn (LSI), người ta cố gắng tăng hết cỡ độ tích hợp vi mạch Trên miếng bán dẫn Si (vd 6x6 mm) cần phải đặt hết mức số phần tử logic Muốn thì, phần tử logic phải đơn giản mạch chiếm diện tích nhỏ, hai tiêu hao công suất phần tử logic phải nhỏ để tiêu hao công suất tổng miếng Si giới hạn cho phép Cổng TTL không thoả mãn điều kiện Đầu năm 70, I2L nghiên cứu thành công để sản xuất vi mạch cỡ LSI Mỗi phần tử logic I2ØL chiếm diện tích nhỏ, cỡ 0,0026mm2 dòng điện làm việc 1nA; độ tích hợp đến 500 cổng /1mm2 ( độ tích hợp mạch TTL cỡ 20 cổng/1mm2) Điểm mạnh bật I2L đơn giản, áp thấp, dòng cực nhỏ, độ tích hợp cao Còn điểm yếu tốc độ đóng mở chậm biên độ điện áp nhỏ Một số IC chứa cổng logic thông dụng: Loại ngõ cột chạm : 7400/LS00 : NAND ngõ vào 7410/LS10 : NAND ngõ vào 7420/LS20 : NAND ngõ vào 7430/LS30 : NAND ngõ vào 7402/LS02 : NOR ngõ vào 7427/LS27 : NOR ngõ vào 7404/LS04 : NOT 7408/LS08 : AND ngõ vào 7411/LS11 : AND ngõ vào 7421/LS21 : AND ngõ vào 7432/LS32 : OR ngõ vào 7425 : OR ngõ vào 7486/LS86 : EXOR ngõ vào loại ngõ cột chạm, nảy schmitt trigger 74132/LS132 : NAND ngõ vào 7413/LS13 : NAND ngõ vào 7414/LS14 : NOT Loại ngõ cực thu để hở : 7401/LS01 : NAND ngõ vào 7403/LS03 : NAND ngõ vào 7412/LS12 : NAND ngõ vào 7422/LS22 : NAND ngõ vào 7405/LS05 : NOT 7409/LS09 : AND ngõ vào 74LS15 : AND ngõ vào 74LS266 : EXOR ngõ vào Loại đệm cột chạm 7437/LS37 : NAND ngõ vào 7440/LS40 : NAND ngõ vào 7428/LS28 : NOR ngõ vào Loại đệm thúc, cực thu để hở 7406 : NOT, áp 30V 7407 : đệm thúc, áp 30V 7417 : đệm thúc, áp 15V 7418 : NOT, áp 15V 7426/LS26 : NAND ngõ vào, áp 15V 7438/LS38 : NAND ngõ vào 7433/LS33 : OR ngõ vào Loại đệm thúc trạng thái 74125/LS125 : đệm, thúc bus 74126/LS126 : đệm, thúc bus 74ls244 : đệm, thúc bus loại đệm, thúc chiều (phát thu) 74LS234 : phát thu 74LS245 : phát thu Sơ đồ chân số IC cổng logic hay dùng loại 74 chuẩn Hình 1.63 Sơ đồ chân số IC họ 74 3.4 ĐẶC TÍNH ĐIỆN Đây thông tin kèm với IC dạng tài liệu việc sử dụng IC xác hiệu Vì có nhiều loại TTL khác nên đặc tính điện chúng khác nhau, tuỳ loại Có thể xem chi tiết sách liệu (data book) hay bảng liệu (data sheet), … Có loại đặc tính kĩ thuật IC bao gồm: Các định trị tối đa tuyệt đối (absolute maximum ratings): giá trị ngưỡng đỉnh mà không nên vượt qua làm hư IC Các điều kiện hoạt động khuyến cáo (Recommended operating conditions): thường nói đến áp nuôi Vcc , điện mức cao VOH, điện mức thấp VOL, khoảng nhiệt độ Đây trị số cho phép, không nên vượt qua không bảo đảm hoạt động logic bình thường cho IC Các đặc tính điện (Electrical characteristics) 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 điện cấp điện Vcc = 5V nhiệt độ phòng 20 độ C Đây đặc tính nói đến trì hoãn thời tăng, thời giảm chuyển mạch Các thông số phụ thuộc vào tải ngõ điện dung tải Các bảng liệt kê đặc tính loạt 74XX 74LSXX hay dùng, đặc tính loại khác hay IC cụ thể xem bảng liệu IC Các định trị tối đa tuyệt đối: Điện cung cấp Vcc : V Điện vào VIOL : V Khoảng nhiệt độ hoạt động TA : đến 740 độ C Khoảng nhiệt độ lưu trữ Ts :-65 độ C đến 150 độ C Các điều kiện hoạt động khuyến cáo: Trong : Min : trị nhỏ Nom : trị bình thường Max : trị lớn Typ : trị điển hình Đặc tính điện khoảng nhiệt độ hoạt động: Đặc tính chuyển mạch Vcc = 5V TA 25 độ C Các cổng logic mạch logic khác cổng có đặc tính ngõ vào ngõ trên, nhiên có nhiều cổng, nhiều mạch đặc biệt có đặc tính khác xa Cũng nên lưu ý dòng ghi trước dòng phải bảo đảm điện nằm khoảng điện quy định, không dòng lớn nhiều Với cổng logic hay mạch chứa cổng logic đó, đánh giá, sử dụng cần quan tâm tới thông số đặc tính chúng 2.1 Nguồn nuôi công suất tiêu tán Vcc : điện áp nguồn cấp cho IC Icc : Dòng điện mà mạch IC tiêu thụ từ nguồn Vậy lượng mà IC dùng P = Vcc Icc Với Icc dòng trung bình cổng hoạt động mức cao mức thấp Năng lượng sử dụng có ích hết mà bị phần dạng nhiệt phải đốt nóng điện trở, transistor mạch hoạt động, gọi công suất tiêu tán Khi không chuyển mạch, nguồn phải cung cấp để đảm bảo phân cực cho mạch có mát lượng, công suất tĩnh Khi hoạt động chuyển mạch, lượng bị quy công suất động, tần số cao, mạch chuyển mạch nhiều phải lớn lên Công suất tiêu tán chung tổng hai loại mát trên: P = Ps + Pd Ps cổng logic tính chung khoảng 10mW Công suất tiêu tán nói đến để đánh giá chất lượng IC, rõ ràng mạch logic có thấp đánh giá cao hơn, có tiêu chuẩn khác cần quan tâm tốc độ chuyển mạch cổng 2.2 Tốc độ chuyển mạch Ta biết cấu tạo cổng logic linh kiện điện tử, transistor ngắt dẫn cần phải có thời gian ngõ vào cổng logic thay đổi trạng thái chắn ngõ thay đổi được, thời gian nhỏ, gọi thời gian chuyển tiếp sai biệt thời gian thay đổi logic ngõ so với ngõ vào gọi trì hoãn truyền Đặc tính chuyển mạch cổng NOT mạch TTL minh hoạ hình vẽ sau Trong : tPHL : thời gian chuyển tiếp cạnh xuống tPLH : thời gian chuyển tiếp cạnh lên Khi trì hoãn truyền tPHL hay tPLH nửa chu kì tín hiệu cổng logic không tác dụng (chẳng hạn với cổng NOT không đảo xác được) Điều đặt giới hạn lên tần số thay đổi liệu ngõ vào gọi tần số tín hiệu tối đa fmax Ta có fmax = 1/2tPLH Điều có nghĩa fmax cao cổng chuyển mạch tốt, nhanh, vượt qua fmax (giá trị quy định tờ liệu nhà sản xuất) mạch hoạt động sai logic Để đánh giá xác loại cổng người ta liên kết hai đặc tính công suất tiêu tán tốc độ chuyển mạch lại thành tích số tốc độ - công suất Nếu tích nhỏ cổng tốt thích hợp với nhiều ứng dụng tốc độ cao hay công suất tiêu tán thấp hay hai 2.3 Tham số áp dòng VIH (min): điện áp đầu vào mức cao, mức áp nhỏ mà cổng logic hiểu mức cao (1) VIL (max): điện áp đầu vào mức thấp, mức áp lớn mà cổng logic hiểu mức thấp (0) ngõ vào VOH (min): điện đầu mức cao, mức áp nhỏ mà cổng logic cho mức cao VOL (max): điện đầu mức thấp, mức áp lớn mà cổng logic cho mức thấp IIH: dòng điện đầu vào mức cao, dòng sinh đầu vào cổng logic cao IIL: dòng điện đầu vào mức thấp, dòng sinh đầu vào cổng logic thấp IOH: dòng điện đầu mức cao, dòng sinh đầu cổng logic cao IOL: dòng điện đầu mức thấp, dòng sinh đầu cổng logic thấp Các giá trị điển hình dòng áp vào cổng logic loại chuẩn tóm tắt hình sau: Lưu ý chiều dòng điện mang dấu “–“ tức dòng chảy từ mạch Giá trị dòng điện thường thay đổi theo tải, vượt trị điển hình (chẳng hạn IOH vượt 0,4mA áp mức cao VOH bị tụt xuống 2,4V rơi vào vùng bất định, mạch không hiểu mức logic ngõ cao hay thấp, tức hoạt động logic bị sai 2.4 Tính chống nhiễu : Đôi điện áp dòng điện vào cổng logic đảm bảo vùng bất định mạch hoạt động sai logic, ảnh hưởng nhiễu gồm nhiễu từ bên thâm nhập vào (sấm sét, đóng tắt cầu dao điện, bugi xe, đèn tube khởi động ) tạo điện từ trường cảm ứng vào mạch hay nhiễu phát sinh bên mạch đặc biệt xung nhọn xuất đường tiếp điện mạch chuyển tiếp mạch tạo nên Chính nhiễu biên độ âm hay dương chồng lên mức logic hay làm điện toàn thể thay đổi lớn tạo nhầm lẫn logic Chính mà cổng logic so sánh khả chống lại nhiễu gọi đặc tính kháng nhiễu Ta tính đến trường hợp tải, giao tiếp cổng logic Hiệu VOH (min) – VIH (min) gọi lề nhiễu mức cao VNH Hiệu VIL (max) – VOL (max) gọi lề nhiễu mức thấp VNL Ví dụ 1: Chẳng hạn cổng logic có thông số bảng sau : Thì lề nhiễu tính sau : VNH = VOH(min) – VIH(min) = 2,4V – 2V = 0,4V VNL = VIL(max) – VOL(max) = 0,8V – 0,4V = 0,4V Ví dụ 2: cho thông số dạng cổng 74LSXX, tính toán lề nhiễu cho mạch : 2.5 Hệ số tải (số toả ra: Fan Out) Các thông số dòng áp vào liên quan tới thông số khác hệ số tải fan out, tức với áp cồng logic lái tối đa cổng logic loại khác Với loạt TTL thường fan out 10, với loại TTL khác fan out khác đơn cử cổng logic TTL có thông số sau: IOH(max) = 400uA IOL(min) = 8mA IIH(max) = 20uA IIL(min) = 100mA Thì số toả mức cao 400uA/20uA = 20 Số toả mức thấp 8mA/100uA = 80 Vậy số toả chung 20 nghĩa cổng logic loại thúc 20 cổng logic khác loại với Hệ số tải thông số dòng áp vào coi thông số tảng để tính toán giao tiếp mạch TTL khác loại hay TTL mạch logic khác CMOS Một vấn đề cần đặt liệu nối chung ngõ cột chạm nhiều cổng chung lại với hay không? Việc nối chung số ngõ lại với để tạo logic để giải việc truyền nhiều tín hiệu logic, lúc đến nút chung để từ nơi Hãy xét trường hợp cụ thể hình 1.55 : Hình 1.55 cách nối hai cổng Ở hình trên, ngõ cổng nối chung lại Xem trường hợp ngõ mạch A cao, ngõ mạch B thấp, lúc transistor Q4A Q3B dẫn mạnh khiến dòng điện qua chúng vượt vài chục mA làm chúng nóng lên hay hư Tình xấu có nhiều ngõ nối lại với Nếu transistor không bị hư, hệ thức logic ngõ vào ngõ chung không đảm bảo Vì lí nhà sản xuất làm loại mạch TTL khác cho phép nối chung ngõ lại với ,đó mạch TTL với ngõ cực thu để hở (with open collector output) mạch TTL với ngõ trạng thái (three state output hay tri state output) Trang Trở lên đầu trang Bài 1: Hệ thống số Bài 2: Đại số Boole ứng dụng Bài 3: Vi mạch số họ TTL Bài 4: Vi mạch số học CMOS Bài 5: Sử dụng cổng logic Bài 6: Giao tiếp TTL CMOS © Bản quyền thuộc trang thông tin Cơ Điện tử,v ui lòng ghi rõ nguồn Codientu.info phát lại thông tin từ trang [...]... ra 2 loại mạch TTL khác cho phép nối chung các ngõ ra lại với nhau ,đó là mạch TTL với ngõ ra cực thu để hở (with open collector output) và mạch TTL với ngõ ra 3 trạng thái (three state output hay tri state output) Trang 1 Trở lên đầu trang Bài 1: Hệ thống số Bài 2: Đại số Boole và ứng dụng Bài 3: Vi mạch số họ TTL Bài 4: Vi mạch số học CMOS Bài 5: Sử dụng cổng logic Bài 6: Giao tiếp TTL và CMOS ©... như bảng sau : Thì lề nhiễu được tính như sau : VNH = VOH(min) – VIH(min) = 2,4V – 2V = 0,4V VNL = VIL(max) – VOL(max) = 0,8V – 0,4V = 0,4V Ví dụ 2: cho các thông số của 1 dạng cổng 74LSXX, tính toán lề nhiễu cho mạch : 2.5 Hệ số tải (số toả ra: Fan Out) Các thông số dòng áp vào ra này cũng còn liên quan tới một thông số khác đó là hệ số tải fan out, tức là với áp ra như vậy thì cồng logic này có thể... đảm bảo ngoài vùng bất định nhưng mạch vẫn có thể hoạt động sai logic, đó là do ảnh hưởng của nhiễu gồm nhiễu từ bên ngoài thâm nhập vào (sấm sét, đóng tắt cầu dao điện, bugi xe, đèn tube khởi động ) tạo điện từ trường cảm ứng vào mạch hay nhiễu phát sinh ra chính bên trong mạch đặc biệt là các xung nhọn xuất hiện trên đường tiếp điện trong mạch do các chuyển tiếp mạch tạo nên Chính những nhiễu biên độ... Ps của các cổng logic tính chung khoảng 10mW Công suất tiêu tán được nói đến để đánh giá chất lượng của IC, rõ ràng nếu mạch logic nào có nó thấp thì được đánh giá cao hơn, nhưng cũng có một tiêu chuẩn khác cần quan tâm là tốc độ chuyển mạch của cổng 2.2 Tốc độ chuyển mạch Ta biết rằng cấu tạo của cổng logic cũng chỉ là các linh kiện điện tử, transistor ngắt dẫn cần phải có thời gian do đó nếu ngõ vào... TTL có thông số như sau: IOH(max) = 400uA IOL(min) = 8mA IIH(max) = 20uA IIL(min) = 100mA Thì số toả ra ở mức cao là 400uA/20uA = 20 Số toả ra ở mức thấp là 8mA/100uA = 80 Vậy số toả ra chung sẽ là 20 nghĩa là 1 cổng logic loại này sẽ thúc được 20 cổng logic khác cùng loại với nó Hệ số tải và các thông số dòng áp vào ra ở trên được coi là thông số nền tảng để tính toán sự giao tiếp giữa các mạch TTL khác... trở, transistor khi mạch hoạt động, nó được gọi là công suất tiêu tán Khi không chuyển mạch, nguồn vẫn phải cung cấp để đảm bảo phân cực cho mạch do đó vẫn có mất mát một ít năng lượng, đó là công suất tĩnh Khi hoạt động chuyển mạch, năng lượng bị mất đó được quy về công suất động, nếu tần số càng cao, mạch chuyển mạch càng nhiều thì nó phải lớn lên Công suất tiêu tán chung sẽ là tổng của hai loại mất... mỗi một cổng logic hay 1 mạch chứa cổng logic đó, khi đánh giá, sử dụng chúng ta cần quan tâm tới những thông số và đặc tính chính của chúng 2.1 Nguồn nuôi và công suất tiêu tán Vcc : điện áp nguồn cấp cho IC Icc : Dòng điện mà các mạch trong IC tiêu thụ từ nguồn Vậy năng lượng mà IC sẽ dùng là P = Vcc Icc Với Icc là dòng trung bình khi các cổng hoạt động ở mức cao và mức thấp Năng lượng này không phải... cổng Ở hình trên, ngõ ra của 2 cổng được nối chung lại Xem trường hợp ngõ ra của mạch A ở cao, ngõ ra của mạch B ở thấp, lúc bấy giờ thì 2 transistor Q4A và Q3B dẫn mạnh khiến dòng điện qua chúng có thể vượt trên vài chục mA làm chúng nóng lên hay hư Tình huống như trên sẽ xấu hơn khi có nhiều ngõ hơn nối lại với nhau Nếu transistor không bị hư, hệ thức logic giữa các ngõ vào và ngõ ra chung cũng không... số thay đổi dữ liệu ngõ vào gọi là tần số tín hiệu tối đa fmax Ta có fmax = 1/2tPLH Điều này có nghĩa là fmax càng cao thì cổng càng chuyển mạch tốt, nhanh, nhưng nếu vượt qua fmax (giá trị quy định trong tờ dữ liệu của nhà sản xuất) thì mạch sẽ hoạt động sai logic Để đánh giá chính xác giữa các loại cổng người ta đã liên kết cả hai đặc tính công suất tiêu tán và tốc độ chuyển mạch lại thành tích số. .. công suất Nếu tích này càng nhỏ thì cổng càng tốt và thích hợp với nhiều ứng dụng tốc độ cao hay công suất tiêu tán thấp hay cả hai 2.3 Tham số về áp và dòng VIH (min): điện áp đầu vào mức cao, mức áp nhỏ nhất mà cổng logic có thể hiểu là mức cao (1) VIL (max): điện áp đầu vào mức thấp, mức áp lớn nhất mà cổng logic có thể hiểu là mức thấp (0) ở ngõ vào VOH (min): điện thế đầu ra ở mức cao, mức áp nhỏ