Handbuch TTLr und CMOS-Schaltungen

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1 Dr.-Ing. habil. Eberhard Kühn Handbuch TTLr und CMOS-Schaltungen 4., stark bearbeitete Auflage Hüthig Buch Verlag Heidelberg

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort Formelzeichen und Abkürzungen V XI 1 Systematik der integrierten Schaltungen Unterteilung nach Herstellungstechnologien Unterteilung nach Schaltungstechnologien Unterteilung nach Anzahl der integrierten Bauelemente Unterteilung nach Schaltzeiten (Schaltgeschwindigkeit) Unterteilung nach Temperaturbereichen Unterteilung nach Gehäusen Unterteilung nach Schaltungsfunktionen Unterteilung nach Einsatzgebieten Unterteilung nach universeller Verwendbarkeit 23 2 Gatter Allgemeines Logische Funktionen und Schaltungssymbole Wirkungsweise des NAND-Gatters Äquivalente Schaltungen Spezielle Gatterfunktionen Typenübersicht und Pinbelegung von TTL- und CMOS-Gatterschaltungen 37 3 Flipflops RS-Flipflop Flipflop als Latch JK-Flipflop D-Flipflop Typenübersicht und Pinbelegung von TTL- und CMOS-Flipflopschaltungen 63 4 Übersichten: TTL- und CMOS-Schaltungen Typenvergleich TTL- und CMOS-Schaltungen TTL-Baureihen (Übersicht) Entwicklung und allgemeine Eigenschaften der TTL-Baureihen Kenndaten der TTL-Baureihen CMOS-Baureihen Kenndaten der CMOS-Baureihen 84 5 Statische Eigenschaften von TTL-Schaltungen Signalpegel Kennwerte und Grenzwerte Schaltungen der NAND-Gatter Ausgangsstufen von TTL-Schaltungen Übertragungskennlinie Eingangskennlinie 99

3 VIII Inhaltsverzeichnis 5.7 Ausgangskennlinie Eingangs- und Ausgangsströme Lastfaktor Parallelschaltung von OC-Ausgängen Dynamische Eigenschaften von TTL-Schaltungen Definition der Schaltzeiten Verzögerungszeit Speisestrom und Verlustleistung Maximale Lastkapazität Unbenutzte Eingänge Mindeststeilheit von Impulsflanken Ersatzlast TTL-FAST-Baureihe 74F Störeinflüsse bei TTL-Schaltungen Allgemeines über Störungen Statischer Störabstand Dynamischer Störabstand Störungen durch Leitungsreflexionen Störungen durch Erd- und Speisespannungsleitungen Störungen durch Überkopplung CMOS-Schaltungen (4000 B-Reihen) Allgemeine Eigenschaften Kennwerte JEDEC-Standard Schaltungsaufbau CMOS-Eingänge Übertragungskennlinie Ausgangskennlinie Verzögerungszeiten Impulsflanken Speisestrom und Verlustleistung Störsicherheit Pegelanpassung CMOS-TTL Praktische Hinweise High-speed- und Advanced-CMOS-Schaltungen Allgemeine 74HC-Eigenschaften Übertragungskennlinie (74HC-Reihe) Ausgangskennlinie (74HC-Reihe) Verzögerungszeit und Impulsflanke (74HC-Reihe) Speisestrom und Leistungsaufnahme (74HC-Reihe) Pegelanpassung High-speed-CMOS-TTL Allgemeine 74AC-Eigenschaften Übertragungskennlinie (74AC-Reihe) Ausgangskennlinie (74AC-Reihe) 207

4 Inhaltsverzeichnis IX 9.10 Verzögerungszeit und Impulsflanke (74AC-Reihe) Speisestrom und Leistungsaufnahme (74AC-Reihe) Impulsgeneratoren Impulsgeneratoren mit TTL-Schaltungen Impulsgeneratoren mit CMOS-Schaltungen Taktgeber Typenübersicht und Pinbelegung von Oszillatorschaltungen Spezielle Schaltungsfunktionen Monoflops Schmitt-Trigger Prellfreier Schalter Flankentriggerung Impulsausblendung Flankenversteilerung Impulsverzögerung Typenübersicht und Pinbelegung von Monoflop- und Schmitt-Trigger- Schaltungen Zähler und Teiler Allgemeine Merkmale Unterschied zwischen Zähler und Teiler Codes von Zählern Synchrone Zähler Asynchrone Zähler Dezimal- oder dekadische Zähler Vorwärts- und Rückwärtszähler Ringzähler und Johnson-Zähler Praktische Zählerschaltungen Eigenschaften von TTL-Zählerschaltungen Typenübersicht und Pinbelegung von Zählerschaltungen Schieberegister Allgemeine Merkmale Ansteuerbedingungen Serielle und parallele Eingabe/Ausgabe Rechts- und Rechts/Links-Schieberegister Typenübersicht und Pinbelegung von Schieberegisterschaltungen Decodierer Allgemeine Begriffe Prinzip der Decodierung Decodierschaltungen für 2- bis 6stellige Codewörter Praktische Forderungen Umcodierer Typenübersicht und Pinbelegung von Decodierschaltungen 320

5 X Inhaltsverzeichnis 15 Multiplexer Wirkungsweise Typenübersicht und Pinbelegung von Multiplexerschaltungen Addierer Addition bei verschiedenen Codes Halbaddierer Volladdierer Typenübersicht und Pinbelegung von Addiererschaltungen Programmierbare integrierte Schaltungen (PLDs) Allgemeine Eigenschaften PROM-Schaltungen PAL-Schaltungen EPLD-Schaltungen Stromtreiber Interfaceschaltungen Allgemeine Eigenschaften Ausgangsstufen für Treiber Gesteuerte Konstantstromquelle Treiber für TTL-Eingänge (Buffer) Treiber für CMOS-Eingänge (Buffer) Treiber für allgemeine Anwendungen Treiber mit Stromaufnahme (Sink-Strom) Treiber mit Stromabgabe (Source-Strom) Typenübersicht und Pinbelegung von Stromtreiber- und Buffer- Schaltungen (mit TP- und OC-Ausgang) Leitungstreiber und -empfänger Leitungen zur Impulsübertragung Sammelleitung (Bus) Leitungsanpassung Unsymmetrische Leitungen Symmetrische Leitungen Störsicherheit Standards für Leitungen und Bussysteme (Schnittstellen) Typenübersicht und Pinbelegung von Leitungstreiber- und -empfängerschaltungen Langsame störsichere Logikbaureihen HIOO-Baureihe FZlOO-Baureihe 443 Anhang I TTL- und CMOS-Schaltungen der Baureihen 74 (Typenspektrum) 446 II CMOS-Schaltungen der Baureihen 4000 (Typenspektrum) 469 Literaturverzeichnis 475 Stichwortverzeichnis 477

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