8482348978

Wskutek izolacji złączowej obu tranzystorów polowych Tl i T2, między zaciskami napięcia zasilania powstaje pasożytniczy tyrystor, jak to pokazano na rys. 3.8.

Rysunek 3.8. Pasożytniczy tyrystor w bramce CMOS

W normalnych warunkach tyrystor ten nie wpływa na pracę układu, ponieważ tranzystory T3 i T4 są zatkane, a ich prądy zerowe płyną przez rezystancję R2 lub R3. Jeżeli jednak jedna z działających jako dodatkowe emitery diod zabezpieczających zostanie spolaryzowana w kierunku przewodzenia, może to spowodować włączenie tyrystora T3, T4. Oba tranzystory przechodzą wtedy w stan przewodzenia i powodują zwarcie napięcia zasilania. Występujące przy tym prądy o dużej wartości powodują zniszczenie układu scalonego. Dla uniknięcia tego zjawiska, zwanego zatrzaskiwaniem, napięcie wejściowe nie powinno być niższe od potencjału masy, ani wyższe od napięcia zasilania. Jeżeli nie da się tego wykluczyć, należy przynajmniej ograniczyć prąd płynący przez diody zabezpieczające do wartości wynoszącej w zależności od technologii od 1 do lOOmA. Wystarcza do tego najczęściej zwykła rezystancja szeregowa. Załączanie pasożytniczego tyrystora również nastąpić po podaniu na wyjście napięcia przekraczającego zakres napięć zasilania.

3.1. Realizacja układowa funkcji logicznych - przegląd właściwości

W tablicy 3.2 przedstawiono przegląd najczęściej używanych rodzin układów cyfrowych. Podane dane techniczne odnoszą się do pojedynczej bramki. Nietrudno zauważyć, że każda technika realizacyjna istnieje w różnych wykonaniach, różniących się od siebie poborem mocy i czasem propagacji bramek. Wskaźnikiem jakości rodziny układów logicznych jest iloczyn czasu propagacji i strat mocy bramki (wskaźnik energetyczny). Mówi on, czy bramka oprócz małych strat mocy ma również mały czas propagacji. Można więc zauważyć, że nowsze rodziny, jak 74AS, 74ALS, 74F, 10H100 i 100.100 mają bardzo mały wskaźnik energetyczny. Jest to spowodowane zastosowaniem izolacji dielektrycznej i związaną z tym mniejszą wartością pojemności obciążających elementy przy przełączaniu, niż ma to miejsce w przypadku starszych rodzin z izolacją złączową. Dużym postępem technologicznym są również układy CMOS z bramką krzemową. Przy takich samych właściwościach, są one dziesięć razy szybsze od typów z bramką metalową. Większość rodzin układów cyfrowych oferowanych przez różnych producentów jest oznaczana symbolami różniącymi się tylko częścią literową umieszczoną na początku symbolu. Moc pobierana przez elementy z różnych rodzin układów cyfrowych jest bardzo różna. Z wykresu na rys. 3.9 widać, że układy CMOS są bardzo korzystne przy małych częstotliwościach. Powyżej 1 MHz różnice mocy strat między układami TTL-S małej mocy i układami CMOS są niewielkie. Godnym podkreślenia jest fakt, że w tym zakresie częstotliwości rośnie również pobór mocy przez układy TTL. Przyczyną tego jest prąd płynący przez przeciwsobny stopień wyjściowy podczas każdego procesu przełączania, powodujący znaczne zwiększenie poboru mocy przy większych częstotliwościach.