Режимы неиспользуемых входов в логических элементах

Вопрос о режиме «лишних» входов решается с учетом конкретного типа используемой схемотехнологии.

Пусть, например, нужно получить конъюнкцию (или ее инверсию) пяти переменных. В стандартных сериях нет соответствующих элементов с пятью входами, и придется взять элемент с восемью входами, у которого окажется три «лишних» входа. Принципиально возможно поступить следующим образом:

· не обращать внимание на «лишние» входы (т.е. оставить их разомкнутыми);

· подсоединить их к задействованным входам;

· подать на «лишние» входы некоторые константы.

С точки зрения логических операций все три возможности правомерны (Рис.14.1).

Рис.14.1. Принципиально возможные режимы неиспользуемых входов логических элементов

Если учитывать особенности той или иной схемотехнологии, то выбор варианта действий становится определенным.

Для КМОП и ТТЛ(Ш) неиспользуемые входы разомкнутыми не оставляют.

Для КМОП это строгая рекомендация, т.к. у них очень велики входные сопротивления и, следовательно, на разомкнутые входы легко наводятся паразитные потенциалы, которые могут изменять работу схемы.

Для ТТЛ(Ш) строгого запрета на оставление разомкнутых входов нет, но делать это незачем, т.к. вследствие этого пострадают параметры быстродействия элемента.

Подсоединение «лишних» входов к задействованным для КМОП и ТТЛ(Ш) принципиально возможно, но нежелательно, т.к. оно приводит к увеличению нагрузки на источник сигнала, что также сопровождается уменьшением быстродействия источника сигнала.

Таким образом для КМОП и ТТЛ(Ш) режим неиспользуемых входов – подсоединение их к константам (логическим единицам или нулям), не изменяющим работу схемы для задействованных входов.

При этом уровни напряжения U₁ и U₀ для КМОП совпадают с уровнями Uсс (напряжение питания) и «земли», к которым и подключаются неиспользуемые входы.

У элементов ТТЛ(Ш) уровень U₁ на 1,5-2 В ниже U_сс, поэтому для предотвращения пробоев неиспользуемые входы подключают к источнику питания U_сс через резистор R (обычная рекомендация R=1 кОм), причем к одному резистору разрешается подкючить до 20 входов.

Примеры, иллюстрирующие перечисленные способы подключения неиспользуемых выводов ИС показаны на Рис.14.2 (а).

Сигнал логической 1 можно получить от специального элемента Рис.14.2 (б), причем, если это мощный элемент, то он может иметь коэффициент разветвления до 30.

КМОП	КМОП и ТТЛ(Ш)	ТТЛ(Ш
а)	б)
Рис.14.2. Рекомендуемые режимы неиспользуемых входов логических элементов