В настоящее время промышленность выпускает
В настоящее время промышленность выпускает микросхемы серии КР1554, относящиеся по структуре к группе КМОП. Они практически по всем параметрам превосходят микросхемы ТТЛ и КМОП всех серий, лишь незначительно уступая по задержке переключения наиболее быстродействующим микросхемам ТТЛШ.
Микросхемы выполнены в пластмассовом корпусе с числом выводов 14, 16 и 20. Шаг выводов -2.5 мм. С положительным выводом источника питания всегда соединяют вывод с наибольшим номером, а с общим проводом - вывод с двое меньшим номером.
Напряжение питания микросхем серии КР1554 - от 2 до 6 В, параметры нормируют при значениях напряжения питания 3,3 + 0,3 В и 5 В+10 %. Рабочий температурный диапазон -45 ...+85 0С. Ток, потребляемый в статическом режиме, по нормам технических условий не превышает 4 мкА для простых микросхем и 8 мкА для микросхем средней степени интеграции (реально он значительно меньше).
Все микросхемы этой серии отличаются очень высокой нагрузочной способностью - при высоком логическом уровне на выходе, напряжении питания 4,5 В и выходном напряжении 3,86 В выходной ток составляет не менее 24 мА; при напряжении питания 2,56 В - выходной ток не менее 12 мА. Таковы же нормы и на втекающий выходной ток при низком логическом выходном уровне при выходном напряжении 0,32 В для тех же значений напряжения питания.
При напряжении питания 5 В возможна работа микросхем в импульсном режиме на согласованный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом или 75 Ом. Длительность импульсов при этом не должна быть больше 20 мс, скважность следует выбирать так, чтобы рассеиваемая мощность не превышала 500 мВт для микросхем в корпусе с14-ю или 16 -ю выводами и 600 мВт - с 20 -ю выводами. На нагрузке 50 Ом гарантировано напряжение 3,85 В при высоком уровне и подключении нагрузки к общему проводу, выходное напряжение не превышает 1,1 В при низком выходном уровне и подключении нагрузки к источнику питания микросхемы.
Выходное сопротивление элементов при небольших значениях выходного тока равно 8 - 10 Ом.
Типовая средняя задержка распространения сигнала для простых микросхем около 4 нс, тактовая частота последовательностных (имеющих собственную память) микросхем достигает 150 Мгц. Для сложных микросхем задержка распространения сигнала может доходить до 10 - 15 нс. Динамические параметры гарантированы при емкости нагрузки 50 пФ, максимально допустимая емкость - 500 пФ.
По функционированию, обозначению и разводке выводов почти все микросхемы серии КР1554 подобны соответствующим микросхемам серии ТТЛ. Имеется несколько микросхем - аналогов из традиционных серий КМОП, имеющих отличные от других обозначения, а также есть оригинальные микросхемы, отсутствующие в других сериях.
К оригинальным можно отнести КР1554ИР40 и КР1554ИР41. По логике работы, разводке выводов, электрическим параметрам они соответствуют микросхемам КР1554ИР22 и КР1554ИР23, но отличаются инвертированием выходных сигналов, Микросхема КР1554ЛИ9 - шесть повторителей входного сигнала - по разводке выводов соответствует К561ПУ8.
Для микросхем этой серии удобно пользоваться новым параметром - внутренней емкостью Свн , необходимой для расчета потребляемой мощности в динамическом режиме. В данном случае потребляемый ток прямо пропорционален частоте входного сигнала и внутренней емкости элемента микросхемы. Кроме того, потребляемый ток зависит от емкости нагрузки Сн, его можно рассчитать по формуле
Iпотр
= Uпит(Свн Fвх + Сн Fвых),
где Uпит - напряжения питания, Fвх - частота входных импульсов, Fвых - частота выходных импульсов.
В формуле под Сн подразумевается суммарная емкость нагрузки для всех выходов. Если на разных выходах частота импульсов разная, в этой формуле в скобках для каждого выхода должно быть свое произведение емкости нагрузки на частоту выходных импульсов. Выходная емкость, значение которой необходимо учитывать при расчете емкости нагрузки, для всех микросхем равна 4,5 пФ.
Микросхемы серии КР1554 можно применять вместо соответствующих микросхем серий ТТЛ и совместно с ними и микросхемами структуры КМОП. При управлении микросхемами ТТЛ сигналами микросхем серии КР1554, питающихся от того же источника питания, никаких мер по согласованию применять не требуется. Если же к выходу микросхемы ТТЛ подключен вход микросхемы серии КР1554 , этот выход следует соединить с плюсовым проводом питания через резистор сопротивлением 2,2 ... 5,1 кОм.
В связи с тем, что микросхемы серии КР1554 обеспечивают малую длительность фронта и спада импульсов независимо от частоты, на которой работают, необходимо внимательно подходить к разводке печатных плат. Как минусовой, так и плюсовой проводники питания должны иметь максимальную ширину; для общего провода желательно использовать фольгу одной из сторон печатной платы целиком. Не следует скупиться на блокировочные конденсаторы цепи питания - надо устанавливать по одному конденсатору емкостью 0,033 ... 0,047 мкФ на каждые 2 - 3 микросхемы.
Если нет необходимости в высоком быстродействии, микросхемы серии КР1554 применять нецелесообразно, предпочтительнее использовать серию К561 или КР1561.
Микросхемы серии КР1554 более устойчивы к воздействиям статического электричества, чем микросхемы других серий структуры КМОП, однако при их монтаже и эксплуатации следует придерживаться обычных правил работы с такими микросхемами.
Для исключения случайного пробоя статическим электричеством потенциалы монтируемой платы, паяльника и тела монтажника необходимо уравнивать. Для этого на ручку паяльника наматывают несколько витков неизолированного провода (или укрепляют металлическую пластину) и надежно соединяют эту обмотку через резистор сопротивлением 100 ... 200 кОм с жалом паяльника так, чтобы жало паяльника не имело контакта с нагревателем.
При монтаже свободной рукой следует касаться проводников питания на монтируемой плате. Если микросхема лежит в металлической коробке или ее выводы упакованы в фольгу, прежде чем взять в руки микросхему, нужно дотронуться до коробки или фольги. При передаче микросхемы из рук в руки другому человеку следует уравнять потенциалы тела, коснувшись один до другого до момента передачи.
Ни один из входов микросхемы нельзя оставлять неподключенным, даже если тот или иной элемент в микросхеме не использован. Свободные входы элементов должны быть или соединены с используемыми входами того же элемента, или подключены к плюсовому, либо минусовому проводу питания в соответствии с логикой работы микросхемы. Напряжения питания надо подавать несколько ранее или одновременно с подачей входных сигналов.
В любом устройстве, собранном на микросхеме структуры КМОП, рекомендуется перед первым включением питания проверить, подключены ли все выводы питания микросхем и те выводы, на которые напряжение подано в соответствии с принципиальной схемой. Это связано с тем, что микросхемы структуры КМОП из-за наличия встроенных входных защитных диодов могут работать без подачи напряжения на вывод питания, если хотя бы на один из входов микросхемы подано напряжение питания или высокий логический уровень. По той же причине проверяют цепь общего провода.
В таблице 1п приведены основные параметры, а на рисунках - схемное обозначение микросхем этой серии.
