Интерфейсные ЛЭ с открытым коллекторным выходом.

Для управления устройствами, потребляющими большой ток или требующими для срабатывания высокого напряжения, фирмой разработаны интерфейсные ТТЛ серии содержащие, в частности, передатчики и приемники для линий связи. К указанным устройствам относятся лампы накаливания, реле, линии передачи данных длиной до нескольких километров и др.

На рис. 5.50 показаны интерфейсные ЛЭ с открытым

Рис. 5.50

Рис. 5.51

коллекторным выходом. В их выходных каскадах используются высоковольтные мощные транзисторы, рассчитанные на выходной ток при Данные ЛЭ пригодны Для управления всеми вышеперечисленными устройствами.

Интерфейсные ИС с выходными каскадами в виде изолированных мощных транзисторов и способы их подключения к маломощным выходам ЛЭ и нагрузке представлены на рис. 5.51,а (TN - Transistor, символ означает нелогический Элемент; маломощные выходы Коллекторы изолированных транзисторов тремя диодами связаны с подложкой (Substrat) и выводом питания (рис. 5.51,б). Благодаря выводу 8 (подложка) напряжение питания транзистора можно взять отрицательным относительно корпуса (вывода 7). Чтобы максимально Уменьшить взаимное влияние между ЛЭ и выходными

транзисторами, вывод подложки следует подключать к наиболее отрицательной точке схемы [26] (диоды в этом случае будут закрыты). Параметры некоторых интерфейсных ИС приведены в табл. 5.17 (мощные выходные транзисторы работают при напряжении на коллекторе

Таблица 5.17. (см. скан) Мощные логические элементы с открытым коллекторным выходом

На рис. 5.51, а показаны два варианта подключения выходных транзисторов к внешней нагрузке верхний транзистор включен по схеме с открытым коллектором (обеспечивается большой выходной втекающий ток а нижний — по схеме с открытым эмиттером (обеспечивается большой выходной вытекающий ток На маломощных выходах ЛЭ 3 и 12 реализуются функции . Так как выходной каскад с открытым коллектором инвертирует сигнал то верхний ЛЭ выполняет функцию

Рис. 5.52

Схема передачи данных по несимметричной линии связи (кабель или витая пара с волновым сопротивлением Ом), включающая передатчик и приемник показана на рис. 5.52; разрешение передачи, разрешение приема, управление приемом. На входе приемника стоит триггер Шмитта с пороговыми уровнями

которые определяют чувствительность приемника. Триггер Шмитта делает приемник нечувствительным к помехам в диапазоне напряжений Скорость передачи данных по линии связи зависит от ее длины I (табл. 5.18).

Таблица 5.18. (см. скан) Скорость передачи по линии связи

Шинные драйверы с открытым коллекторным выходом. Любой ЛЭ с повышенной нагрузочной способностью (усилитель тока) называется буфером или драйвером (Buffer, Driver). Управляемые (стробируемые) многоразрядные драйверы с открытым коллекторным выходом или с Z-состоянием выхода, используемые для подключения внешних устройств к системной шине данных микропроцессорной системы с помощью операции "монтажное ИЛИ", называются шинными формирователями, или шинными драйверами (Bus Driver). Шинные драйверы с открытым коллекторным выходом представлены на рис. 5.53, а их структурные схемы — на рис. 5.54 (Е - Enable - разрешение передачи данных). Эти драйверы описываются функциями

В микропроцессорных системах чаще используется двунаправленная передача данных между внешней средой (устройства ввода-вывода, память) и микропроцессором. В этом случае используются шинные приемопередатчики с одной или двумя шинами двунаправленной передачи данных, которые также Можно построить на ЛЭ с открытым коллекторным выходом или Z-состоянием выходов. На рис. 5.55 изображены структурные схемы одного разряда приемопередатчиков трех типов:

1) при (ввод данных в микроЭВМ; при (вывод данных из микроЭВМ) - приемопередатчик с одной двунаправленной линией передачи данных

(кликните для просмотра скана)

Рис. 5.55

(рис. 5.55,a; DI - Data Input - вводимые в микроЭВМ данные, DO - Data Output - выводимые из микроЭВМ данные, DB - Data Bidirectional - двунаправленная линия данных, подключаемая к шине данных микроЭВМ, Т - Transmit - разрешение передачи данных от микроЭВМ на внешние устройства);

2) при при приемопередатчик с одной двунаправленной линией передачи данных (рис. 5.55,6; Е - Enable - сигнал включения приемопередатчика); при значении сигнала управления выходы ;

3) при при приемопередатчик с двумя двунаправленными линиями передачи данных (рис. 5.55,в); при значении сигнала управления выходы

В первых двух приемопередатчиках для формирования сигналов можно использовать и ЛЭ И-НЕ со стандартным выходом. Более подробно приемопередатчики с открытым коллекторным выходом будут рассмотрены в § 5.9.