2.2.
Микросхемы комбинационного типа малой степени интеграции
На рис. 162 приведена цоколевка
простых логических микросхем рассматриваемых серий. Микросхемы, имеющие в своем
обозначении после указания серии буквенное сочетание ЛА, а также четырехвходовые
элементы микросхемы К176ЛП12, выполняют функцию И-НЕ. Микросхемы с сочетанием
ЛЕ, а также трех- и четырехвходовые элементы микросхем К176ЛП4 и К176ЛП11, выполняют
функцию ИЛИ-НЕ. В состав микросхемы К176ЛИ1 входит девятивходовый элемент И
и инвертор, микросхема КР1561ЛИ2 - четыре двухвходовых элемента И.
Микросхема 564ЛА10
- два логических элемента И-НЕ с открытым стоком (рис. 162). Сопротивление выходных
транзисторов
Таблица
7
Обозначение микросхемы
|
Функциональное назначение
|
Число выводов корпуса
|
Предельная частота, МГц при Uпит, В
|
Номер рис.
|
5
|
9,10
|
15
|
КР1561АГ1
|
2 ждущих мультивибратора
|
16
|
-
|
-
|
-
|
277
|
К176ИД1 К561ИД1
|
Дешифратор 4-10 с прямыми выходами
|
16
|
-
|
-
|
-
|
232
|
К176ИД2 К176ИДЗ
|
Преобразователи двоично-десятичного кода в
код семисегментного индикатора
|
16 16
|
-
|
-
|
-
|
235 235
|
564ИД4 564ИД5
|
Преобразователи двоично-десятичного кода в
код семисегментного индикатора
|
16 16
|
-
|
-
|
-
|
235 235
|
КР1561ИД6
|
2 дешифратора 2-4 с прямыми выходами
|
16
|
-
|
-
|
-
|
238
|
КР1561ИД7
|
2 дешифратора 2-4 с инверсными выходами
|
16
|
-
|
-
|
-
|
238
|
К176ИЕ1
|
Шестиразрядный двоичный счетчик
|
14
|
-
|
1
|
-
|
172
|
К176ИЕ2
|
Пятиразрядный двоичный и десятичный счетчик
|
16
|
-
|
2
|
-
|
173
|
К176ИЕЗ
|
Счетчик-делитель на 6 с выходом на семисегментный
индикатор
|
14
|
-
|
1
|
-
|
176
|
К176ИЕ4
|
Декада с выходом на семисегментный индикатор
|
14
|
-
|
1
|
-
|
177
|
К176ИЕ5
|
Кварцевый генератор и делитель частоты на
32768
|
14
|
|
|
|
184
|
К176ИЕ8 К561ИЕ8
|
Десятичный счетчик с дешифратором
|
16
|
1
|
2
3
|
|
185
|
К561 ИЕ9
|
Двоичный счетчик с дешифратором
|
16
|
1
|
3
|
-
|
187
|
К561ИЕ10 КР1561 ИЕ10
|
2 четырехразрядных двоичных счетчика
|
16
|
1,5
|
4 3
|
4
|
195
|
К561 ИЕ11
|
Четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик
|
16
|
-
|
5
|
-
|
200
|
К176ИЕ12
|
Кварцевый генератор и делители частоты на
32768 и 60
|
16
|
-
|
1.2
|
-
|
203
|
К176ИЕ13
|
Счетчик для часов с будильником
|
16
|
-
|
1,2
|
-
|
205
|
К561ИЕ14
|
Четырехразрядный десятичный реверсивный счетчик
|
16
|
1,5
|
3
|
-
|
211
|
КА561ИЕ15А КА561ИЕ15Б
|
Делитель частоты с переключаемым коэффициентом
деления
|
24
|
0,8 0,4
|
1,5 0,75
|
-
|
212
|
К561ИЕ16
|
14-разрядный двоичный счетчик
|
16
|
1,5
|
4
|
-
|
214
|
К176ИЕ17
|
Счетчик-календарь
|
16
|
-
|
-
|
-
|
219
|
К176ИЕ18
|
Кварцевый генератор и делители частоты на
32768 и 60
|
16
|
1
|
1
|
-
|
221
|
К561ИЕ19
|
Счетчик с переключаемым коэффициентом деления
|
16
|
0,6
|
1.8
|
-
|
222
|
Таблица
7 (продолжение)
Обозначение микросхемы
|
Функциональное
назначение
|
Число выводов корпуса
|
Предельная частота,
МГц при Uпит,, В
|
Номер рис.
|
5
|
9, 10
|
15
|
КР1561ИЕ20
|
12-разрядный двоичный
счетчик
|
16
|
-
|
-
|
-
|
226
|
КР1561ИЕ21
|
Четырехразрядный
двоичный синхронный счетчик
|
16
|
-
|
-
|
-
|
227
|
К561ИК1
|
3 мажоритарно-мультиплексорных
элемента
|
16
|
-
|
-
|
-
|
268
|
564ИК2
|
Устройство управлений
пятиразрядным индикатором
|
24
|
-
|
-
|
-
|
241
|
К176ИМ1 К561ИМ1
|
Четырехразрядный
двоичный сумматор
|
16
|
-
|
-
|
-
|
262
|
К561ИП2
|
Элемент сравнения
четырехразрядных чисел
|
16
|
-
|
-
|
-
|
271
|
564ИР1
|
18-разрядный сдвигающий
регистр
|
14
|
1,5
|
3
|
-
|
228
|
К176ИР2 К561ИР2
|
2 четырехразрядных
сдвигающих регистра
|
16
|
-
|
2
4.5
|
-
|
228
|
К176ИРЗ
|
Четырехразрядный
сдвигающий регистр
|
14
|
-
|
2
|
-
|
228
|
К561ИР6
|
Восьмиразрядный сдвигающий
регистр (Z)
|
24
|
-
|
-
|
-
|
228
|
К561ИР9
|
Четырехразрядный
сдвигающий регистр
|
16
|
-
|
-
|
-
|
228
|
К176ИР10
|
18-разрядный сдвигающий
регистр
|
14
|
-
|
2
|
-
|
228
|
564ИР13
|
Регистр последовательного
приближения
|
24
|
2
|
5
|
-
|
231
|
КР1561ИР14
|
Четырехразрядный
регистр хранения информации (Z)
|
16
|
1.8
|
3.6
|
4,8
|
228
|
КР1561ИР15
|
Четырехразрядный
реверсивный сдвигающий регистр
|
16
|
-
|
-
|
-
|
228
|
К561КП1 КР1561КП1
|
2 мультиплексора
4-1
|
16
|
-
|
-
|
-
|
251
|
К561КП2 КР1561КП2
|
Мультиплексор 8-1
|
16
|
-
|
-
|
-
|
259
|
К176КТ1
|
4 ключа
|
14
|
-
|
-
|
-
|
250
|
К561КТЗ КР1561КТЗ
|
4 ключа
|
14
|
-
|
-
|
-
|
250
|
К176ЛА7 К561ЛА7
|
4 элемента 2И-НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
К176ЛА8 К561ЛА8
|
2 элемента 4И-НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
К176ЛА9 К561ЛАР КР1561ЛА9
|
3 элемента ЗИ-НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
Таблица
7 {продолжение)
Обозначение микросхемы
|
Функциональное назначение
|
Число выводов корпуса
|
Предельная частота,
МГц при Uпит, В
|
Номер рис.
|
5.
|
9,10.
|
15
|
564ЛА10
|
2 элемента 2И-НЕ
(ОС)
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
К176ЛЕ5 К561ЛЕ5 КР1561ЛЕ5
|
4 элемента 2ИЛИ-НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
К176ЛЕ6 К561ЛЕ6 КР1561ЛЕ6
|
3 элемента 4ИЛИ-НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
К176ЛЕ10 К561ЛЕ10
КР1561ЛЕ10
|
3 элемента 3 ИЛИ-НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
К176ЛИ1
|
9И+НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
КР1561ЛИ2
|
4 элемента 2И
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
К561ЛН1
|
б элемента НЕ (Z)
|
16
|
-
|
-
|
-
|
165
|
К561ЛН2
|
6 элемента НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
165
|
К561ЛНЗ
|
6 повторителей (Z)
|
16
|
-
|
-
|
-
|
165
|
К176ЛП1
|
6 транзисторов
|
14
|
-
|
-
|
-
|
273
|
К176ЛП2 К561ЛП2
|
4 элемента ИЛИ с
исключением
|
14
|
-
|
-
|
-
|
263
|
К176ЛП4
|
2 элемента ЗИЛИ-НЕ+НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
К176ЛП11
|
2 элемента 4ИЛИ-НЕ
+ НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
К176ЛП12
|
2 элемента 4И-НЕ
+ НЕ
|
14
|
-
|
-
|
-
|
162
|
К561ЛП13
|
3 мажоритарных элемента
|
14
|
-
|
-
|
-
|
267
|
КР1561ЛП14
|
4 элемента ИЛИ с
исключением
|
14
|
-
|
-
|
-
|
263
|
К176ЛС1
|
3 мультиплексора
2-1
|
14
|
-
|
-
|
-
|
269
|
К561ЛС2
|
4 элемента И-ИЛИ
|
16
|
-
|
-
|
-
|
270
|
К176ПУ1
|
5 преобразователей
уровня КМОП-ТТЛ с инверсией
|
14
|
-
|
-
|
-
|
164
|
К176ПУ2
|
6 преобразователей
уровня КМОП-ТТЛ с инверсией
|
16
|
-
|
-
|
-
|
164
|
К176ПУЗ
|
6 преобразователей
уровня КМОП-ТТЛ
|
16
|
-
|
-
|
-
|
164
|
К176ПУ4 КР1561ПУ4
|
6 преобразователей
уровня КМОП-ТТЛ
|
16
|
-
|
-
|
-
|
164
|
К176ПУ5
|
4 преобразователя
уровня ТТЛ-КМОП
|
16
|
-
|
-
|
-
|
164
|
564ПУ6
|
4 преобразователя
уровня ТТЛ-КМОП (Z)
|
16
|
-
|
-
|
-
|
164
|
К561ПУ7
|
6 преобразователей
уровня ТТЛ-КМОП с инверсией
|
14
|
-
|
-
|
-
|
164
|
К561ПУ8
|
6 преобразователей
уровня ТТЛ-КМОП
|
14
|
-
|
-
|
-
|
164
|
К561СА1
|
13-входовый сумматор
по модулю 2
|
16
|
-
|
-
|
-
|
266
|
Таблица
7 (окончание)
Обозначение
микросхемы
|
Функциональное
назначение
|
Число
выводов
корпуса
|
Предельная частота,
МГц при Uпит, В
|
Номер рис.
|
5
|
9,10
|
15
|
К176ТВ1 К561 ТВ
1 КР1561ТВ1
|
2 JK-триггера
|
14
|
3.5
|
2 8 8
|
12
|
169
|
К561ТЛ1 КР156ГГЛ1
|
4 триггера Шмитта
2И-НЕ
|
14
|
-
|
2
|
-
|
163
|
К176ТМ1
|
2 D-триггера
|
14
|
-
|
1
|
-
|
169
|
К176ТМ2 К561ТМ2
|
2 D-триггера
|
14
|
-
|
1 4.5
|
-
|
169
|
К561ТМЗ
|
4 D-триггера
|
16
|
-
|
2
|
-
|
168
|
К561ТР2
|
4 RS-триггера (Z)
|
16
|
-
|
-
|
-
|
166
|
564УМ1
|
4 D-триггера с
увеличенной амплитудой выходного сигнала
|
16
|
-
|
-
|
-
|
168
|
микросхемы
в открытом состоянии достаточно низкое - около 30 Ом при напряжении питания
3 В, 15 Ом при 5 В, 6 Ом при 10 В, и 4,5 Ом при 15В. Допустимый выходной ток
определяется рассеиваемой мощностью 100 мВт на выход и составляет от 80 до 150
мА при напряжении питания от 5 до 15 В. Выходное напряжение, которое можно подавать
на выходы микросхемы в закрытом состоянии, составляет 15В.
Микросхема может применяться
для согласования КМОП-микросхем с ТТЛ-микросхемами, для работы на светодиодные
индикаторы, электромагнитные реле и в других случаях, когда нагрузочной способности
стандартных КМОП-микросхем недостаточно или требуется коммутация нагрузки от
источника с открытым стоком.
Микросхемы К561ТЛ1
и КР1561ТЛ1 - четыре двухвходовых триггера Шмитта, выполняющих функцию И-НЕ
(рис. 163, а). Основное свойство инвертирующего триггера Шмитта - скачкообразное
изменение выходного напряжения от лог. 1 до лог. 0 при плавном повышении входного
напряжения и переходе величины U1пор и изменении выходного напряжения от лог.
0 до лог. 1 при плавном снижении входного сигнала ниже U0пор , причем U1пор
> U0пор . На рис. 163 (б) приведены зависимости U0пор и U1пор триггеров микросхемы
К561ТЛ1 от напряжения питания. Порог U1пор почти во всем диапазоне напряжений
питания выше половины напряжения питания, U0пор - ниже.
Триггеры Шмитта
широко применяются для приема цифровых сигналов при большом уровне помех, для
формирования сигналов с крутыми фронтами из плавно меняющихся сигналов, например
из синусоидальных, в генераторах импульсов и в других случаях.
Микросхемы К176ПУ1, К176ПУ2,
К176ПУЗ (рис. 164) служат для согласования относительно маломощных выходов КМОП-микросхем
с микросхемами ТТЛ-серий. Микросхемы К176ПУ1 и К176ПУ2 -инверторы, К176ПУЗ сигналы
не инвертирует. Стандартное напряжение питания - Uпит1=9 В подается на вывод
14 для К176ПУ1 и на вывод 16 для К176ПУ2 и К176ПУЗ, а дополнительное напряжение
Uпит2=5 В на вывод 1 для всех микросхем. При таких напряжениях питания выходные
сигналы имеют уровни, соответствующие микросхемам ТТЛ-серий. Паспортная нагрузочная
способность - один
логический
элемент серии К 155. Реальная нагрузочная способность существенно выше - в состоянии
лог. 0 при напряжении на выходе 0,5 В втекающий ток может составлять 6... 10
мА, в состоянии лог. 1 при напряжении на выходе 2,4 В вытекающий ток 3...6 мА.
Если выход микросхемы в состоянии лог. 0 замкнуть на источник питания +5 В,
ток короткого замыкания составит 30...50 мА. При замыкании выхода, находящегося
в состоянии лог. 1, на общий провод, ток короткого замыкания 6...9 мА. Указанные
выходные токи измерены при двух указанных напряжениях питания 9 и 5 В. Для обоих
источников питания техническими условиями допускаются напряжения от 5 до 10
В, реально микросхемы работоспособны при напряжениях питания от 4 до 15 В, однако
необходимо, чтобы напряжение Uпит1 было не менее, чем Uпит2 Максимальные выходные
токи в первом приближении пропорциональны напряжениям питания.
Микросхемы К561ПУ4
и КР1561ПУ4 (рис. 164) аналогичны по своему функционированию микросхеме К176ПУЗ,
но требуют лишь одного источника питания, который подключается к выводу 1 микросхемы,
вывод 16 свободен. При напряжении питания 10В микросхема К561ПУ4 может обеспечить
выходной ток 8 мА в состоянии лог. 0 и 1,25 мА в состоянии лог. 1. Особенность
этой микросхемы - возможность подачи на ее входы напряжения, большего, чем напряжение
питания, что недопустимо для других типов микросхем (кроме К561ЛН2). Эта возможность
позволяет использовать микросхемы К561ПУ4 и КР1561ПУ4 для сопряжения КМОП-микросхем,
имеющих напряжение питания 5...15 В, с ТТЛ-микросхемами. В этом случае на микросхему
К561ПУ4 (КР1561ПУ4) подают напряжение питания 5 В входы подключают к выходам
КМОП-микросхем, выходы -ко входам ТТЛ-микросхем. Нагрузочная способность микросхемы
К561ПУ4 для такого включения
- 3 мА в состоянии лог. 0, что практически позволяет подключать два входа микросхем
серии К155.
Нагрузочная способность
микросхемы КР1561ПУ4 больше. При выходном напряжении 0,4; 0,5; 1,5 В в состоянии
лог. 0 гарантированный выходной втекающий ток элементов этой микросхемы составляет
не менее 3,2; 8 и 24 мА при напряжении питания 5,10 и 15 В соответственно. Вытекающий
выходной ток в состоянии лог. 1 при напряжении на выходе 4,6; 9,5; 13,5 В составляет
не менее 0,16; 1,25 и 3,75 мА при тех же напряжениях питания. Дополнительно
гарантируется выходной вытекающий ток не менее 1,25 мА в состоянии лог. I при
напряжении питания 5 В и выходном напряжении 2,5 В.
Таким образом, элементы
микросхемы КР1561ПУ4 при питании от напряжения 5 В позволяют нагружать их на
2 входа микросхем серии К155 или 8 входов микросхем серии К555.
Микросхема К176ПУ5
(рис. 164) предназначена для согласования выходов микросхем ТТЛ со входами микросхем
КМОП. При напряжении питания 5 В на выводе 15 и 9...10 В на выводе 16 на входы
микросхемы можно подавать сигналы с выходов микросхем ТТЛ, выходные сигналы
будут соответствовать уровням микросхем КМОП.
Микросхема 564ПУ6
(рис. 164) - четыре преобразователя уровней ТТЛ в уровни КМОП с индивидуальной
возможностью перевода выходов в высокоимпедансное состояние. Микросхема имеет
два вывода для подачи питания - вывод 1 для подачи напряжения 5 В (питание микросхем
ТТЛ) и вывод 16 для подачи напряжения питания микросхем КМОП, оно должно находиться
в пределах 5...15 В, вывод 8 - общий провод.
Каждый преобразователь
уровня имеет вход Е для управления выходом. При лог. 1 на этом входе выход преобразователя
активен и повторяет входной сигнал, увеличенный по амплитуде до напряжения питания,
поданного на вывод 16, при лог. 0 на входе Е выход переходит в высокоимпедансное
состояние.
Микросхемы К561ПУ7
и К561ПУ8 (рис. 164) - соответственно шесть инвертирующих и шесть неинвертирующих
преобразователей уровней ТТЛ-микросхем в уровни КМОП-микросхем. Принципиальное
отличие этих микросхем от микросхем К176ПУ5 и 564ПУ6, выполняющих ту же функцию,
- использование одного источника питания. При напряжении питания 10... 15 В
порог переключения элементов микросхем составляет 1,5... 1,8 В, что хорошо согласуется
с выходными уровнями микросхем серий ТТЛ. Выходные сигналы
микросхем имеют уровни,
близкие к напряжению питания и потенциалу общего провода.
Гарантированная величина
выходного тока микросхем при напряжении питания 12 В составляет не менее 1,3
мА в состоянии лог. 0 и напряжении на выходе 0,5 В или в состоянии лог. 1 и
напряжении на выходе 11,5 В, реально выходные токи больше.
Из-за того, что микросхемы
К561ПУ7 и К561ПУ8 используют один источник питания, при их управлении от микросхем
ТТЛ теряется одно из наиболее интересных и полезных свойств микросхем КМОП -
крайне малое потребление тока от источника питания в статическом режиме. При
напряжении питания 12 В и напряжении на входах 0,5 или 3 В ток потребления микросхем
К176ПУ7 и К176ПУ8 не превышает 4 мА. В то же время, если входные уровни соответствуют
0 В или напряжению источника питания, гарантируется, что ток потребления не
превышает 20 мкА, реально - значительно меньше.
При напряжении питания
5 В порог переключения микросхем составляет 0,2...0,4 В, что позволяет использовать
их в качестве усилителей-ограничителей импульсных сигналов малой амплитуды.
Естественно, что микросхемы К561ПУ7 и К561ПУ8 можно использовать и в устройствах,
целиком выполненных на микросхемах КМОП в качестве инверторов и буферных повторителей
соответственно, но при напряжении питания менее 9 В это делать нецелесообразно
из-за снижения помехоустойчивости.
Микросхема К561ЛН1
(рис. 165) - шесть инверторов со стробированием и возможностью перевода выходов
в высокоимпедансное состояние. Она имеет шесть информационных входов D1 - D6,
вход стробирования С, вход переключения в высокоимпедансное состояние Е, шесть
выходов. Вход Е является преобладающим - при подаче на него лог. 1 все выходы
переходят в высокоимпедансное состояние независимо от других входных сигналов.
При лог. 0 на входе Е и лог. 1 на входе С на всех выходах устанавливается лог.
0. При лог. 0 на обоих управляющих входах Е и С на выходах - инверсия сигналов
с информационных входов.
Микросхема К561ЛН1 имеет
повышенную по сравнению с другими микросхемами этой серии нагрузочную способность
- при напряжении питания 10 В ее выходной ток может достигать 5,3 мА в состоянии
лог. 0 и 0,5 мА в состоянии лог. 1, что позволяет использовать ее при работе
на нагрузку с большой емкостью.
Микросхема
К561ЛН2 (рис. 165) - шесть инверторов с повышенной нагрузочной способностью.
Ее электрические параметры аналогичны
параметрам микросхемы К561ПУ4,
она также позволяет подавать на входы напряжение, большее напряжения питания,
и может применяться для согласования КМОП-микросхем с ТТЛ-микросхемами.
Микросхема К561ЛНЗ
(рис. 165) - шесть повторителей сигнала с возможностью перевода выходов в высокоимпедансное
состояние. Повторители разбиты на две группы - четыре и два элемента, в каждой
группе управляющие входы Е элементов объединены. При подаче на входы Е соответствующей
группы лог. 0 выходы элементов этой группы активны и повторяют входные сигналы.
Если на входы Е подать лог. 1, выходы элементов переходят в высокоимпедансное
состояние. На рис. 165 приведено также более компактное графическое обозначение
микросхемы.
Нагрузочная способность
элементов микросхемы К561ЛНЗ в активном состоянии весьма высока. Гарантируется,
что выходное напряжение в состоянии лог. 0 не превышает 0,4; 0,5 и 1,5 В при
втекающем токе соответственно 2,3; 6 и 15,2 мА и напряжении питания 5, 10 и
15 В. Аналогично выходное напряжение в состоянии лог. 1 составляет не менее
4,6; 9,5 и 13,5 В при выходном вытекающем токе 0,88;
2,2 и 6 мА и указанных
выше напряжениях питания. Дополнительно гарантируется, что при напряжении питания
5 В в состоянии лог. 1 выходное напряжение превышает 2,5 В при вытекающем токе
4,2 мА.
Реально нагрузочная способность
микросхемы больше. При напряжении питания 5 В в состоянии лог. О0выходной втекающий
ток может достигать 16 мА при выходном напряжении 0,5 В, в состоянии лог. 1
вытекающий ток не менее 3 мА при выходном напряжении 4 В, что позволяет при
необходимости нагружать на каждый выход микросхемы К561ЛНЗ до 10 входов микросхем
серии К155.
Основное назначение микросхем
К561ЛНЗ - поочередная подача на одну магистраль сигналов от различных источников,
причем
благодаря большой нагрузочной
способности микросхемы магистраль может иметь большую емкость и большое число
подключенных к ней нагрузок и источников сигналов. Эти микросхемы могут найти
также широкое применение в качестве буферных элементов, в особенности в микропроцессорных
системах.
|