но увеличению напряжения питания. Поэтому для усовершенствованных серий К561 (аналог -серия CD4000 В) при ия.п=!5 В типовое значение времени 1зд,р,ср=50 не на логический элемент, при статической .рассеиваемой мощности - 0,4 мкВт на элемент.

Перспективная, так называемая HCMOS - логика (здесь Н -начальное сокращение перевода слова, high - высококачественная) выполняется с помощью процессов ионной имплантации н с заменой металлических пленок областей затворов на поликремниевые. Микросхемы такого исполнения конкурируют по быстродействию (10...15 не) с мик- росхемами па структурах с барьером Шотки, конкретно с TTJ1 серией 74LS (К555).

2.2. ОСНОВНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И, ШШ, Z

В основе всех цифровых микросхем КМОП находятся три логических, элемента: И, ИЛИ и коммутационный ключ (КК). С помощью КК реализуются выходы с третьим состоянием очень большого выходного импеданса Z (практически разомкнуто). Полевые транзисторы можно соединять последовательно ( столбиком ), поэтому элементы И, ИЛИ строятся по разным схемам и в отличие от ТТЛ здесь ие надо переименовывать логические уровни. Для КМОП принято, чтобы 1 отображалась высоким уровнем, а О - низким.

На рис. 2.8, а показана принципиальная схема двухвходового элемента И. Это один канал из микросхемы К176ЛА7. На рис. 2.8, б эта схема изображена в виде эквивалента с подключенными управляющими переключателями S1 и S2. Здесь транзисторы VT1 - VT4 заменены однополюсными тумблерами.

Если последовательно перебрать все комбинации напряжений высоких и низких уровней, поступающих на входы А и В от S1 и S2, и рассмотреть уровни на выходе Q, получим таблицу состояний инвертора Й (рнс. 2.8, е). Если от S1 и S2 на входы А и В подать напряжения вы-сокого уровня (В), п-каналы транзисторов VT1 и VT2 будт замкнуты, а каналы VT3 и VT4 разомкнуты. На выходе Q окажется напряжение низкого уровня (Н). Если на вход А или В поступает хотя бы один низкий уровень, один из каналов VTS илн VT4 оказывается замкнутым и на выходе Q появляется напряжение высокого уровня. В результате вертикальная колонка данных на выходе Q (рнс. 2.8, в) соответствует функции И (см. рис. 1.19, в).

Если на входы А и В подать два положительных импульса (см. рис. 2.8, г) сигнал на выходе Q будет соответствовать площади их совпадения (но с инверсией!).

В табл. 2.1 перечислены микросхемы КМОП с логикой И, входящие в серии К176 и К561, а также указаны их зарубежные аналоги из серий CD4000A и CD4000B. Цоколевки этих микросхем показаны на рнс. 2.9, а-в. На рис. 2.9, г приведена схема двойного двухвходового инвертора К564ЛА10. Здесь после двухвходового И включается инвертор (см, схему рис. 2.3, а), следовательно, на затвор оконечного п-канального МОП-транзистора поступит функция И. Но на стоковых резисторах нагрузки (выходы Е* и F*) сигналы И окажутся инвертированными, поэтому выходные состояния будут соответствовать рис. 2.8, в. Функцию И реализует также микросхема К176ЛП12 (см. рис. 2.19, е). Четверку

H -JL в

1 l!..

vfa }vn\

\VT2

л J-L

Рис. 2.8. Двухвходовой элемент И:

о-схема; б - эквивалентная схема упрэвлеиня; в -таблица электрических со стояний схемы; г - диаграмма входных и выходных импульсов

двухвходовых элементов И с передаточной характеристикой, имеющей петлю гистерезиса (триггеры Шмитта), содержит микросхема К561ТЛ1 (рнс. 2.9,5), которой соответствует зарубежный аналог CD4093 В. Передаточная характеристика этого логического элемента по каждому

Таблица 2.1. Микросхемы КМОП И

i 7J

K5BUlAf И В ВН EF F t

KBBWAd

EFEh H G F £

В AB cn С В ~

тг k5siba9

KBSiMAlO

-rirr

. К5В1ТЛ1

ВВ!Л

U.n

-с Lb

11 10

ОШП -Js

±

Рис. 2.9. Микросхемы И:

а-К561ЛА7; 6-К561ЛА8; в-К561ЛА9: г-К561ЛА10; З-ТЛ!; е-передаточ-ная характеристика триггера Шмнтта ТЛ1; ж -отклик логического элемента ТЛ1 на входной импульс с медленными фронтами