DTuL9xx

   Интерес представляет семейство интегральных схем диодно-транзисторной микрологики (DTuL) фирмы Fairchild Semiconductor. Пожалуй, это первая коммерчески успешная и массовая серия интегральных схем, что стало возможным благодаря повышению помехоустойчивости и удешевлению, по сравнению с историческими первыми ДТЛ сериями (от Signetics и пр.).

   Семейство интегральных схем диодно-транзисторной микрологики спроектировано для работы в цифровых системах с частотой синхронизации в несколько мегагерц при рассеиваемой мощности 5 мвт на каждый клапан и обладает запасом от помех, в худшем случае равным ±500 мв в диапазоне температур от —55 до +125° С.

   Один из смещающих диодов в схеме заменен транзистором, коллектор которого присоединен к отводу входного сопротивления. Это уменьшает усиление транзисторов, необходимое для данного разветвления на выходе, или увеличивает разветвление на выходе для транзисторов с данным усилением. 

Принципиальная схема клапана НЕ-И на 4 входа:

   Параметр р представляет собой коэффициент отношения сопротивления резистора, включенного в коллекторную цепь транзистора Т2, к полному сопротивлению входного резистора R.

   Применение транзистора Т2 с коллектором, подсоединенным к отводу входного сопротивления, значительно повышает помехозащищенность, что особенно заметно в худшем случае, получающемся при —55° С, когда усиление инвертирующего транзистора T1 минимально. Например, если при —55° С требуется помехозащищенность, равная 400 мв, то при р = 1 усиление по току в схеме с общим эмиттером у транзистора Т1 должно быть не менее 24, что при +25° С соответствует 60. Если же р = 0,45, то усиление при —55° С может быть уменьшено до 12, что при +25° С соответствует уже только 30.

   На основании тщательного исследования различных характеристик клапанных схем, у которых один смещающий диод заменен транзистором с коллектором, подсоединяемым к отводу входного сопротивления, для клапанов диодно-транзисторной микрологики фирмы Fairchild Semiconductor коэффициент отношения сопротивлений резисторов р был выбран равным 0,46, а средняя рассеиваемая мощность — равной 5 мвт. При этом сопротивление резистора pR получается равным 1,75 ком, а сопротивление резистора (1 - p)R — равным 2 ком. Величина сопротивления коллекторного резистора инвертора aR выбрана равной 6 ком. Сопротивление резистора mR в цепи базы транзистора Т1 выбрано равным 5 ком, что не уменьшает значительно ту часть тока возбуждения Iвозб, которая подается в базу транзистора Т1.

   Использование одинарной эпитаксии с утопленным слоем n+-типа обеспечивает получение в худшем случае напряжения насыщения транзистора меньше 0,3 в, что позволяет получить помехозащищенность, равную ±500 мв при Uк = 4 в и разветвлении на выходе 5 в диапазоне температур от —55 до +125° С.

Типичные цифровые интегральные схемы ДТЛ серии диодно-транзисторной микрологики фирмы Fairchild Semiconductor:

Технические данные интегральных схем

   В стробируемом клапанном R-S или J-K триггере DTuL931 для промежуточного запоминания сигнала используется пара триггеров: основной и вспомогательный. Основной триггер собран на транзисторах Т2, Т3, Т4 и Т5, а вспомогательный на транзисторах Т9, T10, Т11, Т12. Триггеры связаны посредством транзисторов Т7 и Т8. Основной триггер имеет клапаны И сброса и установки, собранные на диодах Д1, Д2, Д3 и Д6, Д7, Д8 соответственно.

   Когда стробирующий входной сигнал на входе СР возрастает, информация с клапанов сброса или установки передается в основной триггер, который при этом отсоединен от вспомогательного триггера. Когда стробирующий сигнал на входе СР уменьшается, информация из основного триггера через один из транзисторов Т7 или Т8 передается во вспомогательный триггер и устанавливает его в то же состояние, что и у основного триггера. При этом, прежде чем информация будет передана во вспомогательный триггер, входные клапаны основного триггера будут закрыты и прием информации в него будет заблокирован, и наоборот, прием информации в основной триггер будет разрешен только после того, как транзисторы Т7 и Т8 будут выключены и основной триггер будет отсоединен от вспомогательного. Благодаря этому обеспечивается возможность работы триггера от положительных стробирующих импульсов произвольной длительности и формы при условии, что их длительность превосходит определенную минимальную величину.

Серия схем диодно-транзисторной микрологики включает 14 цифровых интегральных схем и обеспечивает разработку цифровых систем со средним быстродействием, отличающихся высокой помехозащищенностью.

домой