Из представленного краткого обзора вытекает, что схемы ЭСЛ имеют много достоинств. Для большей наглядности свойства схем ЭСЛ объединены:

. 1. Основным свойством схем ЭСЛ является их большое быстродействие. В этих схемах транзисторы работают в ненасыщенном состоянии, что исключает задержку, овязанную с избыточным зарядом транзистора. Эта задержка является главным фактором, сдерживающим увеличение быстродействия. Достижению высоких скоростей переключения способствуют также небольшие перепады сигналов и малое выходное сопротивление схемы. В схемах серий ЭСЛ1 и ЭСЛП типичная величина задержки распространения составляет <зд.р.ср=4-;-5 не и примерно таково же время включения и выклюнетия - Задержка зд.р.ор,

возникающая во время выключения зависит от емкости нагрузочных конденсаторов и скорости их разряда через выходной эмиттерный резистор. При разветвлении выхода п=3 время °зд.р=4н-6 не и увеличивается на 0,66 не на каждую дополнительную единичную нагрузку, подключаемую к выходу. Задержка зд.р, возникающая во время включения t>•, зависит от емкостной нагрузки сравнительно мало, так как нагрузочный конденсатор может довольно быстро заряжаться через транзистор выходного эмиттерного повторителя. Однако при большом разветвлении п и при использовании длинных соединений могут иметь место колебания, связанные с распределенными емкостями и ин-дуктивностями. Задержка распространения зд.р.ср сравнительно мало зависит от изменения напряжения питания; при изменении же температуры от -55 до +1125°С величина задержки возрастает почти на 1007о.

2. Для питания схемы достаточно одного источника напряжения - 5,2 В со сравнительно большим допустимым разбросом ±207о. Источники опорного напряжения интегрированы вместе с основной схемой, они улучшают допустимые уровни помех, но одновременно увеличивают потребляемую мощность и мощность потерь.

3. Постоянное потребление тока от источника питания. В связи с характером включения схем ЭСЛ величины токов, соответствующие отдельным состояниям, отличаются очень мало. В схемах с дополняющими выходами величины этих токов отличаются примерно на 5%, в схемах с одним выходом - менее чем на 2%. Поэтому при использовании схем ЭСЛ почти исключаются проблемы, связанные с возникновением помех на проводах заземления и питания.

4. Малое выходное сопротивление ограничивает возникновение помех па соединительных проводах, связанных с емкостными наводками, а малые выходные токи, порядка 0,1 мА, ограничивают возникновение индуктивных наводок. Малое выходное сопротивление уменьшает также влияние нагрузки на выходной уровень.

5. Малое выходное и большое входное сопротивления позволяют иметь большое разветвление выхода и входа без значительного ухудшения свойств схемы. Максимально допустимое разветвление выхода п=25, однако практически оно зависит от электромеханической конструкции, используемой при монтаже схемы, и от требований, предъявляемых к быстродействию схемы. Паразитные емкости и индуктивности соединительных линий при большом быстродействии ограничивают разветвление выхода обычно до п=15. Коэффициент объединения по входу при большом быстродействии ограничен величиной т=20. У базовых схем максимальный коэффициент объединения по входу т=5. Увеличить т позволяют входные расширители. Если не требуется большого быстродействия, то допускается im>20.

6. Перепад сигналов в схемах ЭСЛ примерно равен напряжению Uco, и типичная величина статических помех составляет 0,24 В. Допустимый уровень помех зависит не только от температуры ИС, но и от разницы температур отдельных ИС. Напряжение (7б.э является основным температурозависимым параметром схем ЭСЛ. Так как транзисторы базовой схемы интегрированы в одной кремниевой пластинке, то температурные различия отдельных напряжений <7б.» пренебрежительно малы, изменения напряжения Uc э при изменении температуры автоматически компенсируются и допустимый уровень помех в рабочем диапазоне температур постоянен. Почти не изменяется также производственный разброс напряжения Us.a-

7. Основные схемы ЭСЛ имеют дополняющие выходы, на которых одновре- . менно имеются функции ИЛИ и ИЛИ-НЕ. Их использование позволяет снизить

количество схем на 30%, а кроме того, уменьшается также общая задержка логического функционального блока.

8. Сложные функции могут быть реализованы прямым соединением выходов нескольких базовых схем. Это также экономит схемы и уменьшает задержку. С точки зрения помех, вызываемых наводками, эти соединенные схемы должны размещаться на одной функциональной плате.

9 Каскадирование базовых схем позволяет реализовать сложные интегральные схемы с минимальной потребляемой мощностью и мощностью потерь.

Интегральные цифровые схемы ряда ЭСЛ1

ЦИС этого ряда выпускаются для стандартного диапазона температур 0-г--1-75С и для расширенного диапазона - 55-=-125" С. Типичным представителем ряда ЭСЛ1 являются, например, серия SW300/350 (Stewart-Warner), серия МС300/МС350 и серия FNH100 (Telefunken). Ряд отличается сратнительно небольшим числом базовых схем и отдельными источниками опорного напряжения. Напряжение питания - 5,2 В±207о, потребляемая мощность - 35-40 мВт, задержка - 5-7 не.

Базовая схема на рис. 7.82а имеет пять входов. Источник опорного напряжения Ев на рис. 7.826 может питать 12-25 базовых схем. У схемы с тремя

) Q Ь

Расширитель BxdSde

о ил и

-оИЛИ-НЕ

2,55к

Eg Ef-S,2B

r , Lob

-оИЛИ -оИЛИ-ОЕ

4J Eff E,--5,ZB

Puc. 7.82. Схемы ряда ЭСЛ I:

a) базовая схема; 6) источник опорного напряжения; в) возможность увеличения числа входов расширителями

входами на рис. 7.82е число входов может быть увеличено с помощью расширителей.

На рис. 7.83а приведена несколько измененная основная схема с двумя выходами ИЛИ-НЕ. В одном из вариантов схемы в качестве выхода использован непосредственно эмиттер выходного транзистора без эмиттерного резистора. Схема на рис. 7.836 может быть использована для реализации функции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, сравнения, неполного сумматора и т. п.

Лга? h ISO

290 hgD

-aC+D

(A*ei(Md)mA

Puc. r.c3. a) Схема с двумя выходами ИЛИ-НЕ; б) схема более сложных логических функций

h2ffO

. . . !. i-.PB\

-0q2

Pmc. 7.S4. o) Т?5-триггер, составленный из двух схем ИЛИ-НЕ (пунктир - преобразование схемы в ждущий мультивибратор); б) схема Шмитта

На рис. 7.84а представлена схема простого Т?5-триггера, составленного из двух базовых схем - ИЛИ-НЕ. Пунктиром показано изменение схемы для получения схемы ждущего мультивибратора, управляемого входом S.

На рис. 7.846 показано простое преобразование базовой схемы ЭСЛ в схему Шмитта. Оно заключается в подключении резистора R с выхода ИЛИ-НЕ на базу транзистора, на которую подается опорное напряжение.

На рис. 7.85а показана схема асинхронного i/S-триггера. Число управляющих входов R можно увеличить подключением расширителя. На рис. 7.856 представлен интегральный /iC-триггер, реагирующий на положительное изменение напряжения на управляющих входах. Триггер имеет следующие функциональные возможности:

а) при положительном изменении напряжения на входе / триггер устанавливается в состояние Q = B, Q = H. Если триггер в этом состоянии, то положительное изменение напряжения на входе / не оказывает влияния на состояние схемы. При положительном изменении напряжения на входе К триггер устанавливается в состояние Q = H, Q = B. Положительное изменение на входе К не оказывает влияния, если триггер уже находится в этом состоянии;

б) если на одном входе / - уровень В, то положительное изменение напряжения на другом входе не влияет на состояние триггера. То же справедливо и для входов К;

в) если соединить, например, входы Ji и К\, то возникает вход типа Г]. Триггер опрокидывается при каждом положительном изменении напряжегия на входе Ti. Остальные два входа -/2 и К2 - могут быть также соединены и ис-