Электроника для начинающих (2-е издание)

• 40ххВ – серия 4000В была улучшенной, но все же подверженной повреждению статическим электричеством. Эти микросхемы по-прежнему широко применяются, особенно любителями электроники.

• 74НСхх – высокоскоростные КМОП-микросхемы, с маркировкой и расположением выводов, совпадающими с семейством ТТЛ. Я очень часто использую эти компоненты в данной книге, потому что они доступны, а в схемах из этой книги не нужны высокие скорости или повышенное напряжение питания.

• 74НСТхх – похожи на серию НС, но соответствуют старому стандарту ТТЛ для максимального и минимального логически низкого и логически высокого уровня напряжения, соответственно.

• Серии 74хх с другими буквами в середине номера – более современные, быстрые, обычно для поверхностного монтажа, часто предназначены для работы с более низким напряжением.

Что нужно учесть при выборе микросхем

Разница в скорости не имеет для нас значения, поскольку мы не будем собирать схемы, которые работают на частоте в несколько миллионов герц.

Разница в цене между семействами микросхем обычно незначительна, если их покупают в малых количествах.

Низковольтные микросхемы не подходят для наших целей, поскольку почти все они предназначены для поверхностного монтажа, к тому же нам потребовался бы источник питания низкого напряжения. Поскольку с микросхемами для поверхностного монтажа намного сложнее иметь дело, а их единственным главным преимуществом является компактность, я не стану их использовать. Аналоги в DIP-корпусах имеют те же логические функции.

Рис. 4.91. Цоколевка микросхем семейства 74хх с четырьмя двухвходовыми элементами ИЛИ и ИЛИ-HE

Рис. 4.92. Цоколевка микросхем семейства 74хх с четырьмя двухвходовыми элементами Искл. ИЛИ и Искл. ИЛИ-НЕ

Цоколевка логических микросхем

Внутренние соединения доступных в настоящее время микросхем серии НС с 14-ю выводами для установки в монтажные отверстия показаны на рис. 4.81, 4.91–4.97.

Рис. 4.93. Цоколевка микросхем семейства 74хх с тремя трехвходовыми элементами И и И-НЕ

Рис. 4.94. Цоколевка микросхем семейства 74хх с тремя трехвходовыми элементами ИЛИ и ИЛИ-НЕ

Рис. 4.95. Цоколевка микросхем семейства 74хх с двумя четырехвходовыми элементами И и И-НЕ

Рис. 4.96. Цоколевка микросхем семейства 74хх с двумя четырехвходовыми элементами ИЛИ-HE и шестью элементами НЕ

Рис. 4.97. Цоколевка микросхем семейства 74хх с одним 8-входовым элементом И-НЕ и ИЛИ-(НЕ)

Маркировка всех этих микросхем упрощена. Так, микросхема 7400 может иметь фактический номер компонента 74НС00, 74НСТ00 и т. д., с другими предшествующими и последующими кодовыми обозначениями; но, в общем, она относится к микросхемам 7400, и поэтому я обозначил ее здесь именно так.

Очень важно сверить цоколевку логических микросхем с диаграммами из этой книги или из технического паспорта, прежде чем использовать их. Может казаться, что конфигурация внутренних соединений аналогичная, но бывают и исключения.

Правила подключения логических элементов

Разрешается:

• Можно подключать вход логического элемента напрямую к стабилизированному источнику питания, к положительной или к отрицательной шине.

• Можно подключать выход от одного логического элемента напрямую ко входу другого.

• Выход от одного логического элемента может питать входы нескольких других (это называется «разветвлением»). Точное количество входов зависит от микросхемы, но в серии 74НСхх вы всегда сможете к одному логическому выходу подключить как минимум десять входов.

• Выход логической микросхемы может управлять запуском (контакт 2) таймера 555, при условии что таймер питается от того же источника напряжением 5 В.

• Низкий логический уровень не обязательно равен нулю. Логические элементы 74НСхх будут воспринимать любое напряжение меньше 1 В как «низкое».

• Высокий уровень не обязан быть равным 5 В. Логические элементы 74НСхх будут воспринимать любое напряжение выше 3,5 В как «высокое».

Приемлемые диапазоны для входов и минимальные гарантированные значения для выходов логических микросхем показаны на рис. 4.98.

Не разрешается:

• Никаких «плавающих» входов! У КМОП-микросхем, таких как семейство НС, вы всегда должны подключить все входы к определенному напряжению. Это относится и к входам тех логических элементов, которые не задействованы.

• К любому переключателю или кнопке следует подключить подтягивающий или стягивающий резистор, чтобы при размыкании контактов вход микросхемы не «плавал».

• Нельзя питать логические микросхемы серии 74НСхх от нестабилизированного источника или подавать напряжение выше или ниже 5 В.