Согласование по току.

Согласование микросхем приведённых выше ТТЛ серий между собой сводится к согласованию по току, так как напряжения логических уровней этих микросхем совпадают. Рассмотрим эквивалентную схему протекания выходного тока нуля I₀ ТТЛ микросхемы, приведенную на рисунке 4.1.

Как видно из приведённой на рисунке 4.1 схемы, выходной ток ТТЛ микросхемы формируется из входных токов микросхем, подключенных к её выходу. Это означает, что суммарный входной ток микросхем-нагрузок не должен превышать максимального выходного тока микросхемы – источника логического сигнала.

Например, зададимся вопросом: можно ли в качестве нагрузки для микросхемы К134ЛБ1 использовать микросхему К531ТМ2. Максимальный допустимый ток нуля микросхем серии К134 составляет 1,8 мА. Входной ток нуля микросхем серии К531 равен 2 мА. То есть входной ток микросхемы нагрузки превышает максимальный ток микросхемы источника сигнала.

Это означает, что между микросхемой серии К134 и микросхемой серии К531 должна находиться промежуточная микросхема серии, у которой входной ток будет меньшей величины, например, К555ЛН1. У этой микросхемы входной ток нуля не превышает значения 0,4 мА, то есть к микросхеме К134ЛБ1 можно подключать до четырёх входов микросхем серии К555:

I_вых = N´I_вх555 = 4´0,4 мА = 1.6 мА < 1.8 мА

У микросхем серии К555 допустимый выходной ток составляет 4 мА. Поэтому к выходу микросхемы этого семейства можно подключать до двух входов микросхем серии К531. Более современные микросхемы серии К1531, обладающие быстродействием микросхем серии К531, но при этом обладают входным током 0,6мА. Поэтому эти микросхемы могут быть подключены непосредственно к выходу микросхем серии К134. Максимальное допустимое количество входов микросхем серии К1531, которые могут быть подключены к выходу микросхемы серии К134 (коэффициент разветвления) можно рассчитать из формулы:

К_раз = I_вых134/I_вх1531 = 1,8 мА/0,6 мА =3

Рисунок 4.1 – Эквивалентная схема протекания выходного тока ТТЛ микросхемы

Точно так же можно определить коэффициент разветвления и для других сочетаний микросхем. Даже в пределах одной серии микросхем можно воспользоваться этой формулой. Возьмём в качестве примера микросхемы серии К1533. Их входной ток равен 0,2мА, выходной ток равен 8мА. В результате получаем коэффициент разветвления равный 40:

К_раз = I_вых1533/I_вх153 = 8мА/0,2мА = 40

В настоящее время происходит активный переход к микросхемам с пониженным напряжением питания, таким как 3,3В; 2,5В или 1,8В. Поэтому кроме вопроса согласования микросхем по току встаёт вопрос согласования микросхем по напряжению логических уровней. Точно такой же вопрос возникает и при согласовании КМОП и ТТЛ микросхем.