70
Całkowita moc strat składa się z mocy statycznej PM, czyli mocy traconej w stanic ustalonym 1 i 0 oraz mocy dynamicznej Ta ostatnia zależy od szybkości przełączania układu (częstotliwości zegara w układach sekwencyjnych). Typowe wartości mocy strat przeliczonej na jedną bramkę to rząd miliwatów (od mi krawatów P M w układach CMOS do 10 m\V i 100 mW w układach TTL i ECL). Moc dynamiczna zależy głównie od pojemności obciążającej układ, która jest przeładowywana prądem I<c z zasilacza. Rośnie ona liniowo z
częstotliwością przełączania f,:
/3-T.2/
ponieważ lec ^UajCoSefz
Pomiędzy czasem propagacji i mocą strat istnieje następująca współzależność.
gdy to Pt dlatego dla oceny porównawczej układów różnych rodzin stosuje się współczynnik jakości Q = tp*P. Oczywiste, że układ jest lepszy, gdy charateeiyzuje się mniejszym współczynnikiem Q.
c) marginesy szumowe
Marginesy zakłóceń (zwane też marginesami szumowymi) to różnice wartości napięć nu wejściu i wyjściu dla jednakowego stanu 0 oraz 1. Określają maksymalną amplitudę sygnału zakłócającego, który jeszcze nie spowoduje niepożądanego przełączenie układu:
Mub- = I UtM-UaMil
oraz Mił«n»“ I Unimu-UołiM.1
Interpretacja marginesów zakłóceń przedstawiona jest na rys.3.L
— Ua |
-1-- Uhm Ub*mm | ||
i" |
Mirtn Mm*
Rys. 3.1. . Definicje marginesów zakłóceń. Ui. Uo — poziom napięć na WE i WY.
a) obciążalność
Obciążalność służy do określenia możliwości współpracy wielu układów w ramach lej samej grupy (rodziny). Jest miarą ilości wejść, które mogą być jednocześnie podłączone do jednego wyjścia analogicznego układu (sterowane przez wyjście jednej bramki). Wartość ta wynosi od 10 do 40 w zależności od rodziny układów. W układach TTL maksymalna obciążalność wynika z wydajności prądowej wyjścia i wejścia bramki. Natomiast w układach CMOS, gdzie wejście ma charakter pojemnościowy zwiększenie całkowitej pojemności obciążającej wyjście spowoduje wzrost czasu propagacji układu.
b) napięcie zasilania
c) zakresy napięć stanów logicznych 0 i 1
Wartości tych parametrów są z reguły różne dla różnych rodzin układów i dlatego łączenie odmiennych grup wymaga stosowania układów pośrednich zapewniających ..zgodność łączeniową*'.
2. Technika TTL
TTL to popul urna rodzina bipolarnych układów wytwarzanych w wielu wersjach różniących się przede wszystkim czasem propagacji. Oznaczenie katalogowe to 74u <54xx), gdzie xx oznacza symbol układu logicznego. Na rys. 3