3 Die Arten und Familien integrierter Schaltkreise für die Digitaltechnik Die TTL-Familien 166

Transkript

1 1 Der kleine Unterschied... analoge und digitale Signale 13 2 Ein paar technische Grundlagen sind für die Digitaltechnik wichtig Das ohmsche Gesetz und was dahintersteckt 20 A Strom, Spannung, Leistung 20 B - Spannungspegel 21 C - Widerstände in Serie 22 D - Widerstände parallelgeschaltet Digitale Schaltzustände Der Transistor als Schalter Der Inverter Etwas über die erlaubten Schaltbereiche Die Schaltzeit von digitalen Informationen Das Einschwingen von Signalen... ein paar Worte zu der Hochfrequenztechnik Was bedeutet "Fan out" und was ist "Tri State"? Wohin mit nicht benutzten Anschlüssen? Ein kleines Lexikon digitaler Fachausdrücke mit seinen Abkürzungen Normschaltbilder - muß das sein? Anschlüsse und Gehäuseformen digitaler Bausteine Der Typencode der TTL-Serie So gibt die Industrie die Daten digitaler Bausteine an TTL-Datenblätter LOCMOS-HEF-Reihe von Valvo Die Arten und Familien integrierter Schaltkreise für die Digitaltechnik Die TTL-Familien 166

2 3.1.1 Daten in der TTL-Technik 166 A - Betriebsspannung 166 B - Eingangs- und Ausgangskennlinie 168 C - Leistungsaufnahme 170 D - Störspannungsabstand 171 E - Schaltzeiten Low-Power-TTL High-Speed-TTL Schottky-TTL Low-Power-Schottky-TTL Die ECL-Bausteine MOS- und CMOS-Schaltkreise Hier ist eine kleine Übersicht Die LOCMOS-HEF-4000-Reihe mit weiteren Daten 179 A - Allgemeine Eigenschaften der LOCMOS-Reihe HEF 4000 von Valvo 179 B Typenkennzeichnung nach Pro Electron 180 C - Gemeinsame elektrische Daten 180 D - Charakteristische Kennwerte bei U ss = E - Leistungsverbrauch ; 182 F - Die Schaltung der Ausgangsstufen 183 G - Laufzeiten der LOCMOS-Serie 186 H - Störsicherheit 186 I - Schutzschaltung und so müssen MOS-Bausteine behandelt werden 188 A - Lötvorschriften 188 B - Einbau 188 C - Empfohlene weitere Vorsichtsmaßnahmen 188 D - Prüfen von LOCMOS-Schaltungen Das sind die digitalen Grundschaltungen Der Buffer... ein Leistungsverstärker Der Inverter... er dreht die Signale um Das AND-Gate... die UND-Verknüpfung DasNAND-Gate...dieNICHT-UND-Verknüpfung Das OR-Gate... die ODER-Verknüpfung Das NOR-Gate... die NICHT-ODER-Verknüpfung Die Äquivalenz-Verknüpfung Das EXOR-Gate... die exclusive ODER-Verknüpfung Digitale Schaltkreise mit "INHIBIT", "STROBE" und "ENABLE"-Eingängen Das Transmissionsgate Die Familien der Flip-Flop-Schaltungen 207 A - RS-Flip-Flop 208 B - RS-Flip-Flop mit Takteingang 208 C - D-Flip-Flop 209 D - JK-Flip-Flop 209 E - JK-Master-Slave-(MS)-Flip-Flop 209 F - T-Flip-Flop 210 G - und nun einige Besonderheiten der Flip-Flop-Eingänge. 210

3 Die Funktion des RS-Flip-Flop 211 A - RS-Flip-Flop mit NAND-Gattern 211 B - RS-Flip-Flop mit NOR-Gattern Die Funktion des RS-Flip-Flop mit Takteingang Die Funktion des D-Flip-Flop Die Funktion des JK-Flip-Flop Die Funktion des JK-Master-Slave-Flip-Flop Die Funktion des T-Flip-Flop (Trigger-Flip-Flop) Generatoren und Sonderschaltungen in der Digitaltechnik Der astabile Multivibrator Der Schmitt-Trigger.... ; Die monostabile Kippstufe Taktgeneratoren für digitale Steuerstufen mit Quarzen Der Start-Stop-Oszillator Prellfreier Schalter Die Digitaltechnik ihr binäres Denken und Regeln der Verknüpfungen Das duale Zahlensystem Das BCD-Signal in der Digitaltechnik Regeln der Verknüpfung uhd "de Morgan'sche" Gesetze Schaltungsvarianten mit dem NAND-Gatter A - Ein AND-Gatter aus zwei NANDs 246 B - Das OR-Gatter mit dem Baustein C - Ein NOR-Gatter mit dem 7400 aufgebaut 247 D - Das EXOR aus den Bausteinen des 7400 geschaltet E - Ein Äquivalenzgatter aus dem NAND F - Anschlüsse für die Ein- und Ausgänge 249 G - Nicht benutzte Eingänge von Gattern (Positive Logik) Digitale Zählschaltungen mit Flip-Flop-Stufen Frequenzteiler mit Flip-Flop-Stufen Frequenzteilung mit geradem Verhältnis Frequenzteilung mit ungeradem Verhältnis 254 A - 1:3 Teilung mit NAND-Gatter und zwei T-Flip-Flops. 254 B - 1:3 Teüung mit JK-Flip-Flop 254 C - 1:5 Teilung mit JK-Flip-Flop 255 D Kombination von Frequenzteilern Frequenzteiler mit den Bausteinen 7490 und A - 1:2 Teilung mit dem B - 1:3 Teilung mit dem C - 1:4 Teilung mit dem D - 1:5 Teilung mit dem E - 1:6 Teilung mit dem F - 1:7 Teüung mit dem G - 1:8 Teilung mit dem H - 1:9 Teilung mit dem I - 1:10 Teilung mit dem K - Frequenzteilung 1:9 mit dem L - Frequenzteilung 1:10 mit dem

4 M - Frequenzteilung 1:11 mit dem N - Frequenzteilung 1:12 mit dem Frequenzteilung 1:13 mit dem P - Frequenzteilung 1:14 mit dem Q - Frequenzteilung 1:15 mit dem Der Frequenzzählerund seine Funktion Der asynchrone Zähler und seine Beispiele 269 A - Beispiel einer Überlaufanzeige 271 B - Zähler bis 4, also C - Zähler bis D - Dezimalzähler mit dem 7490 (eine Zähldekade) 273 E - Asynchronzähler bis Synchronzähler in der Schaltungspraxis Zwischenspeicherung der Zählergebnisse (latch) Vor-Rückwärts-Zähler (Abwärtszähler) Das sind Schieberegister Anzeigesysteme und ihre Anwendung Die Sieben-Segment-Anzeige und ihre Funktion So werden Sieben-Segment-Anzeigen angesteuert Der Zeitmultiplex-Betrieb vereinfacht einiges Der Dezimal-7-Segment-Decoder Netzversorgung Entstörung Transformator Gleichrichterschaltungen 306 A - Einweggleichrichtung 306 B - Zweiweggleichrichtung 307 C - Brückengleichrichtung 309 D - Schaltungen mit zwei gegenpoligen Spannungen 310 E - Bemessungsgrundlagen der Gleichrichterdioden 311 F - Schaltungen für Kontrolleuchten Stabilisierungsschaltungen Leitungsplanung von Gleichrichterkreis und Stabilisierungsschaltung Schaltungen für die Entstörung und den Datentransport A - Entstörung der Versorgungsspannung 317 B - Verbesserung der Signalstörabstände 320 C Signaltransport auf längeren Leitungen Einfache digitale Nachbauschaltungen für den Einstieg Der Signalverfolger - ein Meßgerät für die Digitaltechnik Ein Blinkgeber mit NAND-Gattern Quarzgeneratoren und Multivibratoren mit NAND-Gattern Der Frequenz- und Zeitcalibrator - ein einfacher Frequenzteiler Ein kleines Kapazitätsmeßgerät mit Flip-Flop-Teilern aufgebaut Der elektronische Spielwürfel - mit einer Zählschaltung aufgebaut

5 9.7 Lottozahlengenerator mit zwei 7-Segment-Anzeigen Optoelektronischer Zähler für viele Zwecke Eine elektronische Stoppuhr - ohne Aufwand Das elektronische Roulette Elektronisches Lauflicht mit Schieberegistern Etwas schwieriger ist das Frequenzzählen Literaturhinweise 373 Sachverzeichnis 375