Элементная база СЦВМ изучаемой ЗРС — это микросхемы серий 133, 530, 533, 537, 556, 559, 596

В частности, первые четыре серии — это отечественные ИС ТТЛ-типа. Элементы транзисторно-транзисторной логики появились как результат развития схем диодно-транзисторной логики (рис. 2.11.) благодаря замене матрицы диодов многоэмиттерным транзистором (МЭТ).

МЭТ — интегральный элемент, объединяющий свойства диодных логических схем и транзисторного усилителя. Его характерной особенностью является наличие независимых друг от друга нескольких эмиттеров и один коллектор.

На рисунке 2.11. показана схема, реализующая функцию 4И-НЕ и содержащая МЭТ. Рассмотрим его работу.

Рис 2.11. Схема, реализующая функцию 4И-НЕ.

Если на все входы МЭТ (VT1) подано напряжение, соответствующее уровню «1» (U’вх), эмиттеры входного транзистора не получают открывающего тока смещения.

При этом ток, поданный в базу МЭТ через резистор R1, течет от источника +U в цепь коллектора, смещенного в прямом направлении (рис. 2.11.а), и далее в базу транзистора VT2. Транзистор VT2 при этом находится в режиме насыщения и напряжение на выходе схемы соответствует уровню логического «0» (U⁰_вых).

Если на один из входов МЭТ подано напряжение, соответствующее уровню «О» (U⁰_вх), переход база - эмиттер МЭТ смещается в прямом направлении (рис. 2.11.б). Ток, поданный в его базу через резистор R1, течет в цепь этого эмиттера. При этом ток коллектора МЭТ уменьшается, транзистор VT2 закрывается и напряжение на выходе становится равным уровню логической «1» (U’_вых).

Схематически почти все логические элементы, входящие в состав серии микросхем элементной базы - СЦВМ ТТЛ-типа, могут быть образованы комбинированием двух базовых схем:

- логического элемента И-НЕ;

- расширителей по ИЛИ на разное число входов.

Параметры современных отечественных ИС ТТЛ-типа, на примере серий 133, 155 следующие:

- время задержки - 10 нс;

- мощность потребления - 10 мВт;

- уровень интеграции - до 80 логических элементов в кристалле;

- функциональный набор ИС - более 60 модификаций;

- напряжения питания +5 В;

- амплитуда логического сигнала»3В.

Особенностью ИС ТТЛ-типа серии 530, К531 является применение диодов Шоттки высокого быстродействия (t_зад =3 нс, мощность потребления 20 мВт), а серий 533, К535 — микромощные с диодами Шоттки среднего быстродействия (t_зад =10 нс, P_потр=2 мВт).

Интегральные микросхемы обладают целым рядом достоинств, главными из которых являются:

1) Высокий уровень схемно-технологической отработанности, обусловивший высокий процент выхода годных микросхем и низкую их стоимость;

2) Сравнительно высокое быстродействие при средней мощности потребления;

3) Хороший «фактор качества» микросхем, то есть малое значение произведения времени задержки на мощность потребления;

4) Высокая помехоустойчивость;

5) Высокие нагрузочные способности и др.

Основными недостатками схем ТТЛ-типа являются:

1) Ограниченное быстродействие элементов;

2) Относительно высокий уровень создаваемых помех;

3) Рост мощности потребления при повышении частоты переключения;

4) Значительное увеличение мощности потребления при переключении, особенно при емкостных нагрузках.

Вывод: 1. Использование интегральных схем различных типов для построения радиоэлектронных устройств позволило резко повысить их надежность и уменьшить габариты, массу и мощность потребления.

2. Чем сложнее логическая схема, сформированная в интегральном элементе, тем выше надежность радиоэлектронных схем. Это объясняется снижением числа паяных, сварных и разъемных соединений.