unit04 digital ic

ไอซี�ดิ�จิ�ตอล

กล��มของไอซี�ดิ�จิ�ตอล

ไอซี�ตระก�ล TTLทรานซี�สเตอร�แบบไบโพลาร� ก�าหนดิให!ท�างานเป็#น 2 สถานะ

คุ�ณสมบั�ติด้�านกำ�าลั�งไฟฟ�าแลัะคุวามเร็�ว

Standard TTL (54/74)

อน�กำร็ม 74_ เชิงพาณชิย์ อ�ณหภู#ม 0 o – 70oC อน�กำร็ม 54_ ทางทหาร็ อ�ณหภู#ม -55o – 125oC

คุ�ณภาพและราคุาส�งกว่�า

วงจร็ภูาย์ในของ NAND ชินด้ 2 อนพ�ติ

คุ�ณสมบ)ต�ดิ!านกระแส

ล)กษณะเอาต�พ�ตของไอซี�ตระก�ล TTL

เอาติ พ�ติแบับั Totem-Pole

ข�อด้)สามารถน�าไอซี�

ไป็ใช้!งานไดิ!โดิยตรง(อ�นพ�ตของไอซี�ต)ว่อ-.นหร-อจิะน�าไป็ข)บโหลดิอ-.น)ข�อเส)ย์ไม�สามารถน�าเอาต�พ�ตของไอซี�มาต�อรว่มก)นโดิยตรง

LowHigh

ล)กษณะเอาต�พ�ตของไอซี�ตระก�ล TTL

จิ�ายกระแสไดิ!ส�งกว่�าแบบ Totem-PoleOpen-Collector OutputOpen-Collector Output

ต!องต�อต)ว่ต!านทานระหว่�าง +VCC ก)บขาเอาต�พ�ตเร�ยกว่�า Pull-Up Resistor (RP)

วธี)ท�า

Open-Collector สามารถน�าเอาต�พ�ตมาต�อรว่มก)นไดิ! ม�การท�างานเหม-อนก)บAND gate เร�ยกการใช้!งานน�/ว่�า Wired-AND

ข�อเส)ย์ ต!องม� RP ต�ออย��ตลอดิเว่ลาคุว่ามเร0ว่ในการท�างานช้!ากว่�าแบบ Totem-Poleม�การใช้!งานน!อยกว่�า

ข�อด้) สามารถน�าเอาต�พ�ตมาต�อรว่มก)นโดิยตรงไดิ!คุว่บคุ�มแฟนเอาต� (Fan-Out) ไดิ!ดิ!ว่ยคุ�าของ RPสามารถจิ�ายกระแสและแรงดิ)นไดิ!ส�งกว่�าแบบ Totem-Pole

ไอซี�แบบ Buffer/Driver

ไอซี�แบบเอาต�พ�ต 3 สถานะ

Active “High”

ไอซี�แบบเอาต�พ�ต 3 สถานะแบบ Active “Low”

ไอซี�แบบ Schmitt-Trigger

1 .ออกแบบเพ-.อใช้!งานกรณ�ท�.ส)ญญาณอ�นพ�ตม�คุ�าช้�ว่งเว่ลาขาข3/น (Rise Time) หร-อช้�ว่งเว่ลาขาลง (Fall Time) มาก

2. ส)ญล)กษณ�

แฟนเอาต�• แฟนเอาต� (Fan Out) หมายถ3งคุว่ามสามารถใน

การจิ�ายกระแสเอาต�พ�ตของไอซี� โดิยก�าหนดิในร�ป็ของจิ�านว่นอ�นพ�ตส�งส�ดิท�.เอาต�พ�ตของไอซี�ต)ว่น)/นสามารถจิ�ายกระแสไดิ!

เป็ร�ยบเท�ยบก)น ถ!าคุ�าใดิต�.ากว่�าแสดิงว่�าแฟนเอาต�ของไอซี�ม�คุ�าเท�าก)บแฟนเอาต�คุ�าน)/น

นอยส�มาร�จิ�น• เพ-.อป็4องก)นคุว่ามผิ�ดิพลาดิในการท�างานของไอซี�

เน-.องจิากส)ญญาณรบกว่น (Noise) จิะก�าหนดิให! VOH(min) > VIH(min)

VIL(max) > VOL(max)

– ย�.งม�คุ�าคุว่ามแตกต�างก)นมากก0จิะทนต�อส)ญญาณรบกว่นไดิ!ดิ�ข3/น

VNH(min) – VIH(minIH(min)

VNL(max) – VOL(max)

ไอซี�ตระก�ล CMOS

ช้น�ดิของ MOSFET

คุว่ามเร0ว่การท�างานจิะช้!ากว่�าตระก�ล TTL แต�ก�นก�าล)งไฟต�.ากว่�าและทนต�อส)ญญาณรบกว่นไดิ!ดิ�

CMOSCMOS

ตระก�ลย�อย ม�ดิ)งน�/Standard/Buffered CMOS (40_/40_B)TTL Pin Compatible CMOS (74C_)High-Speed CMOS (74HC_)High-Speed CMOS, TTL Compatible (74HCT_)Advanced CMOS Logic (ACL)

แฟนเอาต� CMOS จิะข3/นอย��ก)บคุว่ามถ�.ท�.คุว่ามถ�. 1 MHz คุ�าแฟนเอาต�เท�าก)บ 50 ถ!าคุว่ามถ�.เพ�.มข3/นคุ�าแฟนเอาต�จิะลดิลง

CMOS Transmission gate• Transmission gate หร-อ Bilateral

switch เป็#นว่งจิรพ�เศษของตระก�ล CMOS ท�าหน!าท�.เป็#น Analog switch ท�.ส)ญญาณไหลไดิ!

2 ท�ศทาง การเป็7ดิป็7ดิของสว่�ตช้�ใช้!ส)ญญาณดิ�จิ�ตอลเป็#นต)ว่คุว่บคุ�ม401674/ HC4016

การใช้!งาน TTL และ CMOS ร�ว่มก)น• คุ�ณสมบ)ต�ดิ!านแรงดิ)น

– VOH(min) ของไอซี�ต)ว่ข)บ > VIH(min) ของไอซี�ท�.เป็#นโหลดิ– VOL(max) ของไอซี�ต)ว่ข)บ < VIL(max) ของไอซี�ท�.เป็#นโหลดิ– ไอซี�ตระก�ลเดิ�ยว่ก)นสามารถต�อก)นไดิ!โดิยตรง

• คุ�ณสมบ)ต�ดิ!านกระแสไอซี�ต)ว่ข)บจิะต!องจิ�ายกระแสให!ก)บไอซี�ท�.เป็#นโหลดิไดิ!อย�างเพ�ยงพอ– ตรว่จิสอบคุ�ณสมบ)ต�ดิ!านกระแสจิากตารางท�. 53 55. , . ,

56

– ในกรณ�ไม�สามารถข)บโหลดิไดิ!จิะต!องเพ�.ม Buffer เข!าไป็ในว่งจิร• TTL 7406, TTL7407, TTL74LS125/126 • CMOS 4049B, CMOS 4050B

TTL ข)บ CMOS

CMOS ข)บ TTL

แบบฝึ9กห)ดิท�. 4

แบบฝึ9กห)ดิท�. 4