Электроника для начинающих

4. Старайтесь избегать использования в одной и той же схеме микросхем различных семейств и различных поколений одного и того же семейства. Они могут оказаться несовместимыми.

5. Некоторые вариации современных микросхем могут выпускаться только для схем поверхностного монтажа. Поскольку с ними гораздо труднее обращаться и их основное преимущество заключается только в том, что они имеют маленькие размеры, то я не рекомендую пользоваться такими микросхемами.

6. Компоненты семейства ТТЛ серии 74LSхх и 74ALSхх не могут выдавать такой же ток, который выдают такие серии, как 74Sхх и 74Fхх. Поэтому они вам не нужны.

Что вы должны использовать

1. Старые серии 74LSxx семейства ТТЛ были настолько популярны, что их все еще можно найти в схемах, которые были специально созданы под эти микросхемы. Их еще можно приобрести в Интернете в различных источниках, но, если это невозможно, то их можно заменить интегральными схемами серии 74HCTxx, которые спроектированы с идентичными функциями.

2. Старые серии 4000B микросхем семейства КМОП все еще используются любителями электроники, поскольку их способность применяться с высокими значениями напряжения очень удобна. Если микросхемы семейства ТТЛ и ТТЛ-совместимые ИС требуют точного значения напряжения питания, равного 5 В, то микросхемы серии 4000В способны работать от напряжения 15 В и могут напрямую использоваться для включения светодиодов и срабатывания небольших реле.

Некоторые любители также испытывают ностальгические чувства к серии 74Cxx, которая имеет такие же функции выводов, что и микросхемы ТТЛ, но при этом в состоянии работать с более высокими напряжениями и выдавать большие значения тока. Проблема заключается в том, что некоторые интегрированные схемы серии 74Cxx почти «вымерли», в то время как микросхемы 4000B все еще доступны, хотя и считаются полностью устаревшими.

В итоге: я предлагаю использовать микросхемы 4000B только в том случае, если вы хотите сделать копию старой схемы (устройства) или если современный эквивалент недоступен (именно поэтому я выбрал микросхему 4026B для таймера измерения реакции человека, поскольку я не мог найти современный эквивалент, который в состоянии управлять 7-сегментными индикаторами напрямую, и я не хотел иметь дело с бóльшим количеством деталей, чем это необходимо).

Если вы обратитесь к некоторым поставщикам, работающим через Интернет, например, такой компании, как Mouser Electronics, то вы обнаружите, что в настоящее время наиболее популярно семейство 74HCхх. Эти микросхемы доступны для монтажа в сквозные отверстия (что требуется при использовании макетной и перфорированной плат). Они имеют высокое значение входного сопротивления, характерное для семейства КМОП (что очень полезно), и то же самое назначение выводов, что и уже устаревшая серия 74LSxx.

Сокращения

При изучении листов технических данных на микросхемы вы, вероятно, обнаружите некоторые или все из приведенных далее сокращений.

• VOH min — минимальное выходное напряжение высокого логического уровня.

• VOL max — максимальное выходное напряжение низкого логического уровня.

• VIH min — минимальное входное напряжение, которое может считаться напряжением высокого уровня.

• VIL max — максимальное выходное напряжение, которое может считаться напряжением низкого уровня.

Происхождение логических элементов

Семейство интегральных микросхем серии 7400 было представлено компанией Texas Instruments, начиная с логического элемента И-НЕ (микросхемы 7400), еще в 1962 г. Некоторые компании уже продавали свои логические ИС и до этого, но серия 7400 стала доминировать на рынке. Лунная миссия Аполлонов использовала компьютеры, построенные на микросхемах серии 7400, и они были основным элементом миникомпьютеров в течение всех 1970-х.

Компания RCA представила серию логических микросхем 4000 в 1968 г., которые были построены на КМОП-транзисторах; компания Texas Instruments выбрала технологию ТТЛ. Микросхемы КМОП потребляют меньшую мощность, поэтому излучают меньше тепла и обладают большей универсальностью при использовании в схемах, поскольку каждая микросхема может быть источником напряжения для других. Семейство КМОП было более терпимым к диапазону изменения напряжения (от 3 до 15 В), но не могло использоваться при частотах переключения выше 1 МГц. Семейство ТТЛ было в 10 раз быстрее.

Конструкции постепенно улучшались, что приводило к более высоким скоростям работы КМОП-микросхем, что стало приводить к более редкому использованию ТТЛ. Правда до сих пор некоторые люди испытывают специфические ностальгические чувства к логическим элементам, которые «летали на Луну».

Убежденный энтузиаст по имени Билл Базби (Bill Buzbee) построил целый веб-сервер на микросхемах серии 7400 ТТЛ-семейства, который можно найти в Интернете по адресу: http://magic1.org.

На рис. 4.63 показана одна из плат, сделанных вручную, из которых Билл собрал свой компьютер.