120 121

i,;u

Cs

Bromki przedstawiona w wykazie jako ekspandywne mają wyprowadzono wejściu umożliwiające dołączenie ekspanderów.

a) Drnmkl trójstanowe (TRI-STATE)

Bromki trójatanowe oprócz dwóch stanów wyjściowych 0 11 mogą znajdu-wm; nlij w trzecim stanie, w którym oporność wyjściowa Jest bardzo duła i bramka Jost praktycznie odłączona od linii wyjściowej. Mają one znntoao-wanla przy udostępnianiu jednej linii transmisyjnej kilku użytkownikom (praca z podzLałem czasowym), pełniąc rolę multipleksera - gdy jedna z bramnk transmituje sygnały, pozostałe są odłączone.

Bramki trój stanowe TTL są zrealizowane w ten sposób, Ze dodatkowe wejście K (Knuble) steruje odłączeniem bramki poprzez zatkanie obu tranzystorów w przeciwsobnym stopniu wyjściowym - patrz schemat na rys. 4.17.

Rys. 4.17. Schemat trójstanowej bramki NAND: E=0 - normalna praca, E=1 -bramka odłączona od wyjścia

5) Bramki mocy (Buffer, Buffer/Driver)

Eą to bramki o zwiększonej obciążalności. W przypadku układów z wyjściem przeciwsobnym wynosi ona zwykle 30, zaś w układach trójstanowych 20. W przypadku układów z otwartym obwodem kolektora, buforową nazywa się bramkę, na kolektor której można przyłożyć napięcie wyższe od zasilając ego, zazwyczaj 15 lub 30 V.

Rys. 4.18. Buforowa bramka HAITD (1/2 7440)

Przykładowy schemat bramki buforowej z wyjściem przeciwsobnym pokaza-

-    •.    - ■    '■    ■    ,    >•¹    -    s-'.*    ¹ ''    K’v>>4"» '*    * ■

no na rys. 4.18. Układ Darllngfcona zapewnia bardzo małą oporność wyjściową. a przez to dużą obciążalność.

4.2. UKŁADY CMOS

Logika tranzystorowa rozwijana była w dwóch kierunkach:

-    zastosowania tranzystorów bipolarnych, czego najpopularniejszą realizacją Jest opisana Już rodzina TTL oraz

-    zastosowania tranzystorów unipolarnych MOSFET, czego efekty będą opisane poniżej.

W tym paragrafie zajmiemy się tylko układami logiki statycznej, tzn. układami wymagającymi ciągłego zasilania. (Typowe układy logiki dynamicznej opisane będą w paragrafie poświęconym pamięciom). Ponadto ograniczymy się do omówienia tylko układów komplementarnych, oznaczanych Jako CMOS lub COSMOS (COmplementary Symmetry MOS), które dzięki swoim własnościom praktycznie wyeliminowały Jednorodne struktury FMOS i NMOS w zakresie układów statycznych SSI i MSI. Są one produkowane zasadniczo w dwu seriach. Seria 4000, wprowadzona przez Firmę RGA (Motorola stosuje dla układów tej serii oznaczenie 14000), zawiera swoisty asortyment układów scalonych,zaś seria 74C, wprowadzona przez firmę National Semiconductor_t zawiera układy końcówkowo równoważne odpowiadającym im układom bipolarnej serii 74.

4.2.1. Podstawowe własności tranzystora MOSFET

W celu przeanalizowania charakterystyk układów CMOS przypomnijmy podstawowe własności unipolarnego tranzystora MOSFET z kanałem typu N (patrz rys. 4.19).

MCM

G_

MAMICA

a) ;

l PSM0ŻI |— '$ MÓMO

Sys. 4.'i?. eymooi la;, schemat zastępczy (b) i charakterystyki prądowo-na-pięclowe (c) tranzystora polowego NMOS