Современная электроника №7/2026

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 58 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2026 Рис. 1. Диоды в ИС КМОП-логики могут быть легко повреждены чрезмерными токами. Перемена полюсов источника питания или большие входные/выходные токи могут вызвать выгорание диода Чтобы использовать преимущества быстродействующих КМОП ИМС, следует учитывать их взаимодействие с окружающей средой и ограничения компонентов. Особенно важны: развязка шума в системе, а также управление уровнями переходных процессов и устойчивых состояний. Александр Одинец Конструкции, использующие быстро- действующую КМОП-логику, такую как в сериях MM54HC/74HC, могут дости- гать характеристик, которые превос- ходят LS-ТТЛ конструкции. Однако, чтобы оптимизировать эти характе- ристики, следует использовать соот- ветствующие методики проектирова- ния. Эта статья рассматривает вопросы помехоустойчивости, а также входные- выходные характеристики ИМС. Быстродействующая КМОП-логика является в основном семейством циф- ровых ИС, которое сочетает в себе характеристики ТТЛ (биполярных) и CD4000 (КМОП) серий. По причине высокого быстродействия семейства следует лучше осознавать требова- ния быстродействующих систем, чем в случае логики семейства CD4000B. Хотя конструирование семейства MM54HC/74HC сравнимо в помехо- устойчивости с семейством CD4000B, его высокое быстродействие требует использования методик заземления системы и фильтрации помех источ- ника питания, обычно используемых при конструировании LS-ТТЛ систем. Следующие разделы рассматрива- ют руководство по общему приме- нению, чувствительность к шуму и помехоустойчивость, а также харак- теристики шума источника питания логики семейства 54HC/74HC. Следу- ет заметить, что, если это не оговоре- но, рассуждения применимы также к ТТЛ-совместимому подсемейству HC-логики 54HCT/74HCT. Следуйте основным руководящим принципам Основные правила конструиро- вания с использованием семейства 54HC/74HC подобны тем, которые при- менимы к семействам 74LS, CD4000B, 54C/74C. Во-первых, при нормальных статических рабочих условиях вход- ной сигнал не должен превышать VCC или опускаться ниже «земли». В типичных быстродействующих системах переходные процессы и звон линии могут вызвать моментальное нарушение этого правила на входах, заставляя ИМС войти в режим защёл- кивания. Защёлкивание происходит, если один из диодов входной или выходной защиты смещается в прямом направ- лении из-за превышения напряжения выше VCC или снижения ниже «зем- ли». В результате внутренний пара- зитный диод ИМС закорачивает VCC на «землю». Рисунок 1 показывает дио- ды в КМОП ИС схематически (а) и в упрощённом разрезе кристалла (б). Благодаря некоторым тонкостям производства защёлкивание диода не является проблемой для семей- ства MM54HC/74HC. Однако существу- ют ограничения для токов, которые могут выдержать защитные диоды и внутренняя металлизация, поэто- му для переходных процессов высо- кого уровня (длительность импуль- са меньше 20 мс и входы выше VCC или ниже «земли») следует ограни- чивать ток внутреннего диода ИС на уровне 20 мА или 100 мА в импуль- се. Обычно бывает достаточно вклю- чения простого резистора последова- тельно со входом. Электропитание прибора являет- ся другой важной целью проектиро- вания. Не следует подавать сигнал на входы до тех пор, пока не под- ключены VCC и «земля». Также не следует включать или выключать силовые линии, пока не сняты или ограничены входные сигналы, как описано выше. Оба условия могут сместить входные паразитные дио- ды в прямом направлении, приво- дя к чрезмерным диодным токам. а) б)