A kimeneti szakaszok fajtái
A mikrokapcsoló egyik legfontosabb jellemzője, amely meghatározza a funkcionalitást és az alkalmazási funkciókat, a kimeneti kaszkád végrehajtásának módja. A kimeneti fokozatok négy típusát leggyakrabban használják:
1. A szabvány kimeneti fokozat.
Az áramkör olyan módon valósul meg, hogy az Ua és az Ub feszültség mindig változik az antiphase-ban. Ez azt jelenti, hogy a kimeneti fokozatban egy pár tranzisztorban az egyik mindig zárva van, és a másik nyitott.
Egy ilyen végfokozat biztosít magas kimeneti (befolyó) árama egy logikai 0 kimeneti (I 0 O), amikor a nyitott alsó tranzisztor, és jelentősen kisebb kilépési (effluens) árama egy logikai 1 kimenet (I 1 ki), amikor a nyitott felső tranzisztor.
Mivel a kimeneti szakasz ilyen rendszere szabványos, nem feltüntetve a feltételes grafikus megnevezésben.
2. Kimeneti kaszkád nyitott kollektorral.
Ilyen sémát használunk, mint a kimeneti szakaszban tranzisztor, amelynek a kollektora van csatlakoztatva van egy áramforráshoz, és csatlakoztatva van csak a külső kimeneti áramkör, így a kimeneti keresztül kell csatlakoztatni egy külső ellenállás, hogy megfelelő áramforrásra. A kimeneti fokozat tranzisztorai különböző megengedett hálózati feszültségre tervezhetők, eltérően az áramkör többi részének tápfeszültségétől.
A nyitott kollektorral ellátott kimeneti fokozat nagy kimeneti (beáramló) áramot biztosít a logikai nullán a kimeneten (I 0 kimeneten).
Feltételesen grafikus kijelölés esetén az ilyen chipeket ikon jelzi à .
3. Kimeneti kaszkád nyitott emitterrel.
Ebben a rendszerben a kollektor a szokásos módon csatlakozik a chipbe, és az emitter nem csatlakozik a közös vezetékhez, hanem csak az egyik külső terminálhoz csatlakozik.
Az ilyen mikroáramkörök terhelése az emitter-terminálok és a közös vezeték között kapcsolódik, azaz. a kimeneti fokozat egy kibocsátó követő lesz, amely nagy kimeneti (szivárgási) áramot biztosít az 1. logikában a kimeneten (I 1 kimenet).
A feltételesen grafikus jelölésnél az ilyen zsetonokat a "à.
4. Egy áramkör három állapotban a kimeneten.
Ez az áramkör különbözik az áramkör egy szabványos aljzatba, hogy feszültségek Ua és Ub lehetnek ellenfázisban (ha működik, mint egy áramkör standard kimenet) és a fázis, amikor mindkét feszültség Ua IUB, hogy az alacsony (kiterjedő) réteget, ami lehetetlenné teszi a kimeneti áramok áramlását a tranzisztorokon keresztül. Valójában ez megegyezik azzal az állapotgal, ahol az IC kimeneti tüskéje le van választva a többi részéről. Ebben az esetben azt mondják, hogy a kimenet harmadik állapotban van (nagy impedancia, nagy ellenállás, z-állapot).
A szabványos üzemmódról a harmadik állapotra történő átkapcsolást egy speciális OE vezérlőjel vezérli (Output Enable). A feltételesen grafikus jelölésnél az ilyen zsetonokat ikon jelöli à (vagy Z).
11. A digitális mikroáramkörök kimeneteinek kombinálása
Végül a 3C három állapotú kimenet nagyon hasonló a szabványos kimenethez. de egy harmadik állapotot adunk hozzá a két állapothoz, egy passzív állapot, amelyben a kimenet tekinthető leválasztottnak a következő áramkörről. Az első és a második szint takoyvyhod reprezentáció lehet tekinteni, mint amely két kapcsoló (ábra. 1.9), amely lezárható egy időben, amely egy logikai nulla, és a logika, de lehet nyitni egyszerre. Ezt a harmadik állapotot nagy impedancia vagy Z-állapotnak is nevezik. A kimenet harmadik Z-állapotba történő átviteléhez használjon speciális vezérlő bemenetet, amelyet OE (Output Enable) vagy EZ (Z-állapot engedélyezése) használ.
Ha két vagy több 2C kimenetet kombinálunk, akkor lehetséges egy olyan helyzet, amelyben az egyik kimenet logikai jelet ad, és a másik kimenet logikai zérusjelet sugároz. Látható, hogy ebben az esetben egy elfogadhatatlanul magas Ic3 rövidzárlati áram átmegy az egység által leadott felső zárt zárt kulcson és a nullát kibocsátó kimenet alsó zárt zárakján keresztül. Ez egy olyan vészhelyzet, amelyben a kimeneti logikai jel kimeneteinek szintje nincs pontosan meghatározva - a későbbi bemenetként mind zérusként, mind egységként érzékelhető. A konfliktusba lépő kilépések még akkor is megzavarhatják, miközben megzavarhatják a mikroáramkörök működését és az egész áramkört.
De két kimenet kombinációja esetén ez a konfliktus elvileg nem fordulhat elő. Még ha az egyik kimenet kulcsa is zárva van, és a másik nyitva van, nem fog előfordulni vészhelyzet, mivel nem lesz elfogadhatatlanul magas áram, és a kombinált kimeneten logikai zérus jele lesz. Ha két 3C kimenet van kombinálva, akkor vészhelyzet is lehetséges (ha mindkét kimenet egyidejűleg aktív), de könnyen megakadályozható, ha az áramkör úgy van kialakítva, hogy csak az egyik 3C kombinált kimenet mindig aktív.
A digitális mikrokimenetek kimenetének integrálása abszolút szükségessé válik a digitális eszközök közötti kapcsolatok szervezésével (vagy ahogyan azt mondják, gerince). A kapcsolatok buszos szervezését például számítógépek és más mikroprocesszoros rendszerek használják. Lényege a következő.
A kapcsolatok klasszikus szervezésében (1.11. Ábra) az eszközök közötti jeleket a saját külön vonalán (vezetékeken) továbbítják. Minden eszköz minden készüléktől függetlenül továbbítja a jeleket. Ebben az esetben általában sok kommunikációs vonal keletkezik, ráadásul a jelek ilyen irányú cseréjére (vagy csere protokollokra) vonatkozó szabályok rendkívül sokfélék.
A kapcsolatok buszszervezése esetén (1.12. Ábra) az eszközök közötti jeleket ugyanazon a vonalon (vezetékeken) keresztül, de különböző időpontokban (ez az úgynevezett idő multiplexelés) továbbítja. Ennek eredményeképpen a kommunikációs vonalak száma jelentősen csökken, és a jelcserélési szabályok jelentősen leegyszerűsödnek. A több eszköz által használt vonalak (jelek) csoportját busznak nevezik. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben a kimenetek kombinációja feltétlenül szükséges - végül is minden eszköznek képesnek kell lennie arra, hogy a jelet egy közös vonalra állítsa. A buszszervezés hiánya mindenekelőtt a jelcsere alacsony sebessége (a kapcsolatok klasszikus szerkezetével összehasonlítva). Egyszerű kommunikációs struktúrákkal feleslegessé válhat.
De vissza a digitális áramkörök típusaihoz.
A reprezentáció harmadik szintjén (elektromos modell) figyelembe kell venni, hogy a kimeneti kulcsok (1.9. Ábra) nem egyszerű váltógombok (mint a reprezentáció első két szintjén), hanem a tranzisztor kulcsok saját saját paramétereikkel. Azonban a legtöbb esetben elegendő tudni, hogy mely áram adhatja ezt a kimenetet logikai nulla (IOL) és logikai egység (IOH) esetén. Ezeknek az áramoknak az értékei nem haladhatják meg a kimenethez kapcsolódó összes bemenet (IIL és IIH) áramának összegét. Az egy kimenetnél csatlakoztatható bemenetek számát az elágazó tényező vagy a mikroáram terhelési kapacitása határozza meg. Vannak olyan mikroáramkörök, amelyek a szokásos teherbíróképességgel és nagyobb terhelhetőséggel (nagyobbak, mint a szokásos két vagy annál több). A 3C kimenetek általában nagyobb terhelhetőséggel rendelkeznek (azaz nagy kimeneti áramot biztosítanak). A 2C és OK kimenetek mind a szokásos, mind pedig a megnövekedett terhelhetőség mellett lehetnek.
A harmadik megjelenítési szinten (elektromos modell) is figyelembe kell venni a mikroáramú kimeneti UOL és UOH kimeneti feszültségeket. Az OK kimeneteket a logikai egység (UOH = UCC = 5 V) normál kimeneti feszültsége és a logikai egység megnövelt feszültsége (legfeljebb 30 V) lehet kiszámítani. Az utóbbi esetben a kimenet külső ellenállása (lásd az 1.9. Ábrát) túlfeszültségforráshoz van csatlakoztatva.
Csak bonyolult esetekben, amikor egy logikai elemet visszacsatolás miatt lineáris üzemmódba fordítanak, figyelembe kell vennie a bemeneti és kimeneti kaszkádok egyéb paramétereit. De azokban a ritka esetekben sokkal könnyebb és biztonságosabb nem vállal semmit, de a szabványos chip engedélyező áramkör vagy válasszon módok és szemtől értékeinek külső alkatrészek (ellenállások, kondenzátorok), közvetlenül az elrendezés a tervezett eszköz. A számításokkal ellentétben ez a megközelítés teljes garanciát nyújt a választott megoldás hatékonyságára.