Что представляют собой цифровые микросхемы семейства К176. Каковы основные характеристики и особенности ТТЛ-логики. Как работают регистры сдвига на примере К176ИР2. Какие преимущества имеют КМОП-микросхемы перед ТТЛ.
Обзор семейства цифровых микросхем К176
Семейство К176 представляет собой серию цифровых интегральных микросхем, разработанных в СССР в 1970-х годах. Эти микросхемы были созданы на основе КМОП-технологии (комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник) и предназначались для построения различных цифровых устройств.
Основные особенности микросхем семейства К176:
- Низкое энергопотребление по сравнению с ТТЛ-микросхемами
- Широкий диапазон напряжений питания (от 3 до 15 В)
- Высокая помехоустойчивость
- Возможность работы на высоких частотах (до нескольких МГц)
- Наличие различных функциональных узлов (логические элементы, триггеры, счетчики, регистры и др.)
Особенности транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ)
Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ) — это технология построения цифровых интегральных микросхем, широко применявшаяся до появления КМОП. Рассмотрим основные характеристики и особенности ТТЛ-микросхем:
- Напряжение питания: 5 В ± 10%
- Логический ноль: 0-0.8 В
- Логическая единица: 2.4-5 В
- Быстродействие: задержка распространения сигнала 3-30 нс
- Потребляемая мощность: 1-20 мВт на логический элемент
- Высокая нагрузочная способность выходов
- Чувствительность к статическому электричеству
Как работает базовый ТТЛ-элемент? Входной сигнал подается на эмиттерный переход многоэмиттерного транзистора. При низком уровне входного сигнала транзистор открывается, а при высоком — закрывается. Это управляет работой последующих каскадов, формирующих выходной сигнал.
Регистры сдвига на примере К176ИР2
К176ИР2 — это сдвиговый регистр, входящий в семейство К176. Он содержит два независимых 4-разрядных регистра сдвига. Рассмотрим основные характеристики и принцип работы этой микросхемы:
- Напряжение питания: 3-15 В
- Максимальная тактовая частота: 2 МГц при Vcc=5В
- Потребляемый ток: не более 0.25 мА при Vcc=5В
- Входы: D (данные), C (тактовый сигнал), R (сброс)
- Выходы: Q1-Q4 для каждого регистра
Как работает регистр сдвига К176ИР2? При поступлении тактового импульса на вход C, данные со входа D записываются в первый разряд регистра. Одновременно происходит сдвиг ранее записанных данных на один разряд вправо. Таким образом, за 4 такта происходит полное заполнение регистра новыми данными.
Сравнение КМОП и ТТЛ технологий
КМОП-микросхемы, к которым относится семейство К176, имеют ряд преимуществ перед ТТЛ-логикой:
- Значительно меньшее энергопотребление, особенно в статическом режиме
- Более широкий диапазон напряжений питания
- Высокая помехоустойчивость
- Возможность работы на более высоких частотах
- Меньший нагрев при работе
Однако у ТТЛ-микросхем есть и свои преимущества:
- Более высокая нагрузочная способность выходов
- Меньшее время задержки распространения сигнала
- Лучшая совместимость между микросхемами разных серий
Применение цифровых микросхем в электронных устройствах
Цифровые микросхемы семейства К176 и другие КМОП и ТТЛ микросхемы широко применяются в различных электронных устройствах. Вот несколько примеров их использования:
- Цифровые часы и таймеры
- Калькуляторы и простые вычислительные устройства
- Системы управления бытовой техникой
- Автомобильная электроника
- Измерительные приборы
- Системы автоматизации производства
- Радиолюбительские конструкции
Как цифровые микросхемы применяются в этих устройствах? Например, в цифровых часах микросхемы используются для подсчета импульсов от кварцевого генератора, формирования сигналов управления индикацией и реализации дополнительных функций (будильник, секундомер). В калькуляторах микросхемы отвечают за обработку вводимых данных, выполнение арифметических операций и управление дисплеем.
Особенности проектирования устройств на цифровых микросхемах
При разработке электронных устройств на основе цифровых микросхем необходимо учитывать ряд важных факторов:
- Совместимость логических уровней различных микросхем
- Нагрузочную способность выходов и входной ток микросхем
- Быстродействие и задержки распространения сигналов
- Помехоустойчивость и необходимость экранирования
- Энергопотребление и теплоотвод
- Защиту от статического электричества
Как правильно выбрать микросхемы для проекта? Необходимо оценить требования к быстродействию, энергопотреблению и функциональности устройства. Затем подобрать микросхемы, удовлетворяющие этим требованиям, учитывая их совместимость и доступность. Важно также предусмотреть возможность расширения функциональности и модернизации устройства в будущем.
Тенденции развития цифровой электроники
Хотя дискретные цифровые микросхемы, подобные семейству К176, продолжают использоваться в некоторых областях, современная цифровая электроника развивается в направлении все большей интеграции. Основные тенденции включают:
- Увеличение степени интеграции (системы на кристалле)
- Снижение энергопотребления
- Повышение рабочих частот
- Уменьшение размеров элементов до нанометровых масштабов
- Развитие программируемых логических интегральных схем (ПЛИС)
- Внедрение новых материалов (графен, нанотрубки)
Какое будущее ждет дискретные цифровые микросхемы? Вероятно, они будут продолжать использоваться в образовательных целях, радиолюбительских конструкциях и некоторых специализированных применениях. Однако в большинстве современных устройств их место занимают микроконтроллеры, ПЛИС и системы на кристалле, обеспечивающие большую гибкость и функциональность при меньших размерах и энергопотреблении.
Заключение
Цифровые микросхемы семейства К176 и другие представители КМОП и ТТЛ логики сыграли важную роль в развитии электроники. Они заложили основу для создания современных цифровых устройств и продолжают использоваться в некоторых областях. Понимание принципов работы этих микросхем помогает лучше разобраться в основах цифровой электроники и проектировании электронных устройств.
Какие выводы можно сделать из рассмотренного материала? Цифровые микросхемы прошли долгий путь развития от простых логических элементов до сложных интегральных схем. Каждое поколение микросхем имело свои преимущества и недостатки, что определяло области их применения. Сегодня, несмотря на доминирование высокоинтегрированных решений, знание основ работы дискретных цифровых микросхем остается важным для понимания принципов функционирования цифровых устройств и систем.
Цифровые микросхемы транзисторы.
Поиск по сайту
Микросхемы ТТЛ (74…).
На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.
Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.
| ТТЛ серия | Параметр | Нагрузка | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Российские | Зарубежные | Pпот. мВт. | tзд.р. нс | Эпот. пДж. | Cн. пФ. | Rн. кОм. |
| К155 КМ155 | 74 | 10 | 9 | 90 | 15 | 0,4 |
| К134 | 74L | 1 | 33 | 33 | 50 | 4 |
| К131 | 74H | 22 | 6 | 132 | 25 | 0,28 |
| К555 | 74LS | 2 | 9,5 | 19 | 15 | 2 |
| К531 | 74S | 19 | 3 | 57 | 15 | 0,28 |
| К1533 | 74ALS | 1,2 | 4 | 4,8 | 15 | 2 |
| К1531 | 74F | 4 | 3 | 12 | 15 | 0,28 |
При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных следует учитывать, что микросхемы серии К531 дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов.
| Нагружаемый выход |
Число входов-нагрузок из серий | ||
|---|---|---|---|
| К555 (74LS) | К155 (74) | К531 (74S) | |
| К155, КM155, (74) | 40 | 10 | 8 |
| К155, КM155, (74), буферная | 60 | 30 | 24 |
| К555 (74LS) | 20 | 5 | 4 |
| К555 (74LS), буферная | 60 | 15 | 12 |
| К531 (74S) | 50 | 12 | 10 |
| К531 (74S), буферная | 150 | 37 | 30 |
Выходы однокристальных, т.
е. расположенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально «закладывают про запас») Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.
| Параметр | Условия измерения | К155 | К555 | К531 | К1531 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Мин. |
Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Макс. | ||
| U1вх, В схема |
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||||
| U0вх, В схема |
0,8 | 0,8 | 0,8 | |||||||||
| U0вых, В схема | Uи.п.= 4,5 В | 0,4 | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||||||
| I0вых= 16 мА | I0вых= 8 мА | I0вых= 20 мА | ||||||||||
| U1вых, В схема |
Uи. п.= 4,5 В |
2,4 | 3,5 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | ||||
| I1вых= -0,8 мА | I1вых= -0,4 мА | I1вых= -1 мА | ||||||||||
| I1вых, мкА с ОК схема | U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В | 250 | 100 | 250 | ||||||||
| I1вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В | 40 | 20 | 50 | ||||||||
| I0вых, мкА Состояние Z схема |
U1и. п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В |
-40 | -20 | -50 | ||||||||
| I1вх, мкА схема | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В | 40 | 20 | 50 | 20 | |||||||
| I1вх, max, мА | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В | 1 | 0,1 | 1 | 0,1 | |||||||
| I0вх, мА схема |
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В | -1,6 | -0,4 | -2,0 | -0,6 | |||||||
Iк. з., мА | U1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В | -18 | -55 | -100 | -100 | -60 | -150 | |||||
Схемы на к176ир2
Шесть таймеров на В-разрядных микроконтроллерах Видеорегистратор в подсобном помещении Электронный перекпючатель для люстры Сигнализатор протечки и высыхания. Выходной сигнал через согласующий контур С17, L6, С15, С16 поступает в антенну. Антенной служит луч длинной. Кварцевый резонатор Q2 лучше выбрать с частотой, обозначенной в кГц. На сегодняшний день это самые доступные и.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Микросхемы К176ИР2, К561ИР2 (CD4015A).
- Купить К176ИР2 у поставщиков
- Микросхема К176ИР2
- Файл:Радио 1984 г. №04.djvu
- Транзисторная логика на МОП и КМОП структурах
- МИКРОСХЕМЫ СЕРИИ К176
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Регистр сдвига на микросхеме к176ир2
Микросхемы К176ИР2, К561ИР2 (CD4015A).
Добавить в избранное.
Автомобильгая сигнализация на двух микросхемах Двухполярный стабилизатор 5В Мелодичный квартирный звонок Схема усилителя высокой частоты — трансивера Система частотного кодирования Цифровой вольтметр на микросхеме К Приемный тракт для радиосигнализации 27 МГц Ламповый Hi-Fi усилитель.
ПОХОЖИЕ СХЕМЫ: Переключатель гирлянд с различными эффектами Схема гирлянд на пяти микросхемах Схема автомата переключения гирлянд с акустическим датчиком Схема гирлянды с мигающими светодиодами Схема мигающих светодиодов в гирляндах Схема автомата управления 16 светодиодными гирляндами Схема умной световой гирлянды Схема переключателя двух гирлянд.
Ру — Все права защищены. Публикации схем являются собственностью автора. Схема автомата переключения цвета гирлянд. Категория: Гирлянды Если составить гирлянды из включенных последовательно двунаправленных двухцветных светодиодов, то цвет свечения такой гирлянды будет зависеть от направления тока через неё. На рисунке показана схема автомата, рассчитанного на работу с четырьмя такими гирляндами.
В исходном состоянии все гирлянды одного цвета, например, красного зависит от того, как они подключены , затем гирлянды последовательно меняют цвет на зеленый. После того как все четыре становятся зелеными, начинается такое же последовательное изменение цвета на красный.
И так повторяется периодически. В основе автомата лежит регистр D2. В момент включения питания емкость С2 устанавливает регистр в нулевое состояние. На его входе «D» присутствует логическая единица. Эта единица заносится в регистр с каждым синхроимпульсом, поступающим от мультивибратора D1.
После того как все разряды регистра заполнены единицами на входе «D» возникает логический ноль. Далее, в регистр последовательно записываются нули. Процесс периодически повторяется. Гирлянды питаются от источника переменного тока. Включается каждая гирлянда при помощи ключевой схемы на двух диодах и двух транзисторах разной структуры.
Когда на выходе регистра логическая единица открывается транзистор структуры n-p-n и на гирлянду поступает пульсирующий ток положительной полуволны.
Гирлянда светится одним цветом. При логическом нуле на выходе регистра открывается транзистор p-n-p и через гирлянду протекает пульсирующий ток отрицательной полуволны.
Гирлянда светится другим цветом. Для того чтобы такая схема работала нужно чтобы логический ноль был по отношению к эмиттерам ключевых транзисторов отрицательным напряжением, а логическая единица — положительным.
Чтобы этого достигнуть микросхемы питаются двуполярным напряжением относительно общего провода, который привязан к эмиттерам ключевых транзисторов и источнику переменного напряжения.
Быстрота воспроизведения светового эффекта зависит от частоты мультивибратора D1. Её можно регулировать переменный резистором R2. Обмотка на 24V с отводом от середины, — отвод не используется. Напряжение 24V снимается с крайних концов этой вторичной обмотки. Отвод V первичной обмотки тоже не используется. Но, при этом гирлянды будут переключаться по логике двоичного кода.
Такой вариант тоже может быть интересен.
Рейтинг схемы: 80 1 2 3 4 5.
Купить К176ИР2 у поставщиков
Асинхронные электродвигатели просты по конструкции, дешевы, массово применяются в различных производствах. Не обходятся без них домашние мастера, запитывая их от вольт с пусковыми и рабочими емкостями. Но, есть альтернативный вариант. Это — подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети без конденсаторов, который тоже имеет право на существование. Ниже я показываю 4 схемы реализации такого проекта.
По моим данным эта схема была произведена Fairchild Semiconductor в Индонезии (см Кажется наш аналог КИР2 (КИР2).
Микросхема К176ИР2
Секция со входом D1 — четырехразрядная, имеет выход только в последнем, четвертом разряде. Секция со входом D5 — пятиразрядная, имеет выходы в четвертом 8 и пятом 9 разрядах. Секции со входами D10 и D14 аналогичны рассмотренным выше. Запись информации со входов D1, D5, D10, D14 и ее сдвиг происходят по спадам импульсов положительной полярности, подаваемых на вход С.
Особенности построения триггеров микросхемы КИР10 требуют, чтобы длительность тактовых импульсов не превышала 30 мкс. Микросхема КИР2 рис. Она имеет две одинаковые независимые секции по четыре разряда. Каждая секция имеет три входа — вход R для установки триггеров в нулевое. Для получения сдвигающего регистра с большим числом разрядов можно соединять входы D секций регистров с выходами 4 предыдущих разрядов и объединять одноименные входы С и R между собой.
Файл:Радио 1984 г. №04.djvu
Прикрепления: Например: TDA Автомобильная электроника Блоки питания Зарядные устройства Паяльники и инструменты Измерительные приборы Самодельные сигнализации Телевизоры и видео Усилители звука. Компьютерная электроника Самодельные металлоискатели Контроллеры и микросхемы Начинающим радиолюбителям Приёмные устройства Ламповая техника Светодиоды и лампы Электрика своими руками.
Главная Случайная страница.
Транзисторная логика на МОП и КМОП структурах
Электронные компоненты и оборудование Микросхемы Отечественные Кир2.
Микросхема Технические характеристики: Номинальное напряжение питания,В: 5 Ток потребления,мА: — Диапазон рабочих температур,гр. С: Написать новый отзыв. Покупая Микросхемы отечественные , мы рассчитываем, что наш интернет-магазин поможет вам с выбором. В нашем хайтек-маркете Эскор вы можете подобрать Микросхемы отечественные и узнать стоимость.
МИКРОСХЕМЫ СЕРИИ К176
Схема включения desd Результаты поиска принципиальной схемы схема детектора банкнот dors circuit. Кир2 схема электрическая Обслуживанию детектора банкнот Ультрафиолетовый просмотровый детектор dors оснащен мощным верхним УФ-источником. Детектор валют Dors Цена и условия. Детектор валют dors.
Выбери одну из четырех схем с поясняющими картинками для новичков. Микросхема КИР2 вырабатывает по 2 раздельных 4-х.
Напряжение между выводами 3 к 4 или 5 и б. Микросхемы могут подвергаться кратковременному воздействию напряжений или токов в течение времени не более 5 мс. Напряжение, прикладываемое к выходу, должно бь? КТВ1 -гак-триггера.
Новые книги Шпионские штучки: Новое и лучшее схем для радиолюбителей: Шпионские штучки и не только 2-е издание Arduino для изобретателей. Обучение электронике на 10 занимательных проектах Конструируем роботов. Руководство для начинающих Компьютер в лаборатории радиолюбителя Радиоконструктор 3 и 4 Шпионские штучки и защита от них. Сборник 19 книг Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только Arduino для начинающих: самый простой пошаговый самоучитель Радиоконструктор 1
Имя Пароль.
Добавить в избранное. Автомобильгая сигнализация на двух микросхемах Двухполярный стабилизатор 5В Мелодичный квартирный звонок Схема усилителя высокой частоты — трансивера Система частотного кодирования Цифровой вольтметр на микросхеме К Приемный тракт для радиосигнализации 27 МГц Ламповый Hi-Fi усилитель. ПОХОЖИЕ СХЕМЫ: Переключатель гирлянд с различными эффектами Схема гирлянд на пяти микросхемах Схема автомата переключения гирлянд с акустическим датчиком Схема гирлянды с мигающими светодиодами Схема мигающих светодиодов в гирляндах Схема автомата управления 16 светодиодными гирляндами Схема умной световой гирлянды Схема переключателя двух гирлянд.
