В статье представлено техническое описание микросхемы быстродействующего восьмиразрядного буферного формирователя 5861АП1У. Отличительные особенности микросхемы – высокая нагрузочная способность (до 60 мА по каждому выходу), возможность объединения выходов с увеличением выходного тока до 480 мА, наличие встроенного устройства адаптивной фильтрации коротких помех, широкий рабочий диапазон температур (–60…125°С), напряжение питания 4,5…5,5 В.
Основные технические характеристики
Микросхема 5861АП1У — восьмиразрядный буферный формирователь с высокой нагрузочной способностью.
Микросхема может быть использована для передачи цифровых сигналов по длинным линиям связи с возможностью защиты от импульсных помех.
Микросхема изготавливается по КМОП-технологии и имеет ТТЛ-совмес-тимые входы и выходы. Конструктивно она выполнена в планарном металлокерамическом корпусе типа Н16.48-1В с четырехсторонним расположением выводов. Назначение выводов микросхемы приведено в таблице 1, а ее основные параметры — в таблице 2.
Таблица 1. Назначение выводов микросхемы
|
Обозначение |
Назначение |
|
DI [7:0] |
Входная шина данных |
|
EN [7:0] |
Входная шина сигналов разрешения |
|
DO [7:0] |
Выходная шина данных |
|
C |
Вход сигнала синхронизации |
|
SEL |
Вход сигнала выбора режима |
|
Vсс |
Вывод питания от источника напряжения |
|
GND |
Общий вывод |
Таблица 2. Основные параметры микросхемы
|
Наименование параметра, единица измерения |
Обозначение параметра |
Норма параметра |
|
|
Не менее |
Не более |
||
|
Напряжение питания, В |
UCC |
4,5 |
5,5 |
|
Ток потребления, мА |
ICC |
– |
5,0 |
|
Динамический ток потребления, мА |
IОCC |
– |
150 |
|
Выходной ток низкого уровня, мА |
IOL |
– |
60* |
|
Выходной ток высокого уровня, мА |
IOH |
– |
|–60|* |
|
Время задержки распространения при включении (выключении), нс |
tPHL (tPLH) |
– |
8 |
|
Частота следования импульсов тактовых сигналов, МГц |
fC |
– |
90 |
|
Температурный диапазон, °С |
Ta |
–60 |
125 |
* Микросхема допускает объединение выходов с целью увеличения суммарного выходного тока. При этом соответствующие входы микросхемы обязательно должны быть также объединены.
Структурная схема
Структурная схема микросхемы 5861АП1У приведена на рисунке 1.
| Рис. 1. Структурная схема микросхемы |
 |
Микросхема содержит восемь идентичных каналов, каждый из которых включает в себя схему транзита, цифровой фильтр, мультиплексор и выходной буфер. Кроме того, микросхема содержит схему управления, которая осуществляет синхронизацию и управление режимами работы микросхемы.
Режимы работы
Режимы работы микросхемы представлены в таблице 3.
Таблица 3. Режимы работы микросхемы
|
Режим |
Входы |
Выход |
|||
|
SEL |
EN |
DI |
C |
DO |
|
|
Передача данных без фильтрации |
0 |
0 |
0 |
Х |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
Х |
1 |
|
|
0 |
1 |
Х |
Х |
0 |
|
|
Передача данных с фильтрацией |
1 |
0 |
0 |
 |
0* |
|
1 |
0 |
1 |
|
1* |
|
|
1 |
1 |
Х |
Х |
0 |
|
* Выдача сигналов на выходы осуществляется с задержкой на два такта сигнала синхронизации С.
X — безразличное состояние на входе: любое напряжение низкого или высокого уровня.
Микросхема работает в двух режимах, определяемых значением сигнала SEL. При SEL = «0» цифровая фильтрация отключена, и микросхема осуществляет транзит входных сигналов на выход микросхемы. При SEL = «1» входные сигналы проходят через цифровой фильтр, где проводится селекция коротких импульсных помех.
Сигнал на входе EN служит для разрешения работы соответствующего канала. При EN = «0» канал функционирует в зависимости от значения сигнала SEL. При EN = «1» на выходе DO формируется низкий логический уровень, и любые изменения сигнала на входе DI игнорируются.
Функционирование цифрового фильтра
Функциональная схема цифрового фильтра представлена на рисунке 2.
| Рис. 2. Функциональная схема цифрового фильтра |
 |
Цифровой фильтр распознает короткие одиночные импульсы, которые идентифицируются как «помеха», и не пропускает их на выход. При этом на выходе схемы сохраняется предыдущее состояние.
Помехами считаются импульсы, во время действия которых происходит менее двух изменений сигнала синхронизации на входе С (см. рис. 3). При этом длительность помех может быть как меньше полупериода сигнала синхронизации (первый и второй импульсы на рис. 3), так и больше полупериода, но меньше периода сигнала синхронизации (третий импульс на рис. 3).
| Рис. 3. Временная диаграмма работы цифрового фильтра. Входные сигналы — помехи |
 |
Входные сигналы, во время действия которых приходит как минимум два фронта синхросигнала, считаются полезными и выдаются на выход микросхемы с задержкой на два такта сигнала синхронизации (см. рис. 4).
| Рис. 4. Временная диаграмма работы цифрового фильтра. Входные сигналы — полезные |
 |
Поскольку функционирование цифрового фильтра определяется параметрами сигнала синхронизации C, то изменением его частоты можно настраивать фильтр на селекцию помех требуемой длительности.