Номенклатура мультиплексоров и демультиплексоров в интегральном исполнении

Учитывая широкие функциональные возможности мультиплексоров, промышленность выпускает широкую номенклатуру этих устройств.

На рис.1 приведены изображения наиболее употребляемых мультиплексоров интегрального исполнения.

В одной микросхеме 155КП2 имеется два мультиплексора, каждый из которых на четыре информационных входа, на рисунке обозначены 1 и 2. Оба мультиплексора имеют единое синхронное управление -- адресные входы обозначены А и В, каждый из мультиплексоров имеет вход стробирования обозначенный G. При не выбранном мультиплексоре на его выходе устанавливается нулевой уровень. Работа мультиплексора обычна, т. е. номер информационного входа, подключаемого к выходу, определяется состоянием адресного слова.

Рисунок 1- Мультиплексоры Интегрального исполнения

Микросхема 555КП15 -- мультиплексор на восемь информационных входов и имеется вход стробирования, выполняющий функции выбора микросхемы, так как при не активном сигнале на этом входе не только не разрешается операция мультиплексирования, но и выходы устанавливаются в третье стабильное состояние.

 

 

Микросхемы 555КП11 и 555КП13 имеют функциональное одинаковое назначение, имеется четыре мультиплексора синхронно переключающие по два информационных входа на один выход. В каждой микросхеме имеется вход стробирования: в микросхеме 555КП11 не активный вход стробирования переводит выходы микросхемы в третье стабильное состояние, а в -- 555КП13 встроен регистр, выходы которого являются выходами мультиплексора. При подаче на вход стробирования активного уровня не только разрешается операция мультиплексирования, но по фронту сигнала стробирования осуществляется запись

состояний входов в регистр.

	Рисунок 2- Мультиплексор на 16 входов

При построении схем устройств ЭВМ могу потребоваться мультиплексоры с функциональными свойствами, которых нет у интегральных микросхем. С целью расширения характеристик мультиплексоров возможны их различные соединения. На рис. 2 и 3 показаны подобные примеры.

На рис. 2 приведен пример построения мультиплексора на 16 информационных входов с использованием микросхем 555КП15. Входами мультиплексора являются информационные входы микросхем, а для организации адресных входов поступим следующим образом. Адресные входы микросхем А, В, С соединим у обеих микросхем -- образуем адресные входы мультиплексора А0,А1,А2. В качестве четвертого адресного входа A3 будем использовать входы стробирования G, соединение показано на схеме.

	Рисунок 3 - Пирамидальный мультиплексор

 

Выходы микросхем соответственно соединены, это допустимо, так как в невыбранном состоянии у микросхемы выходы находятся в третьем стабильном состоянии. Если же у невыбранной микросхемы выходы находятся на нулевом уровне, как у некоторых мультиплексоров, то выходы микросхем нужно объединять элементом “ИЛИ”. Рассмотренное схемотехническое решение можно назвать параллельным наращиванием. Однако можно воспользоваться построением пирамидальной схемы.

На рис. 3 показано построение пирамидальной многоступенчатой схемы мультиплексора. В первой ступени использованы микро схемы D1,D2 Адресные входы этих микросхем объединены и образуют адресные входы А0 и А1 всей схемы. Микросхема D3 образует вторую ступень, и ее адресные входы являются адресными входами А2 и А3 всей схемы. Таким образом, построен мультиплексор на 16 входов.

Демультиплексор выполняет преобразование, обратное действию мультиплексора. Схема демультиплексора (рисунок 4а), сходная со схемой мультиплексора. Она также содержит дешифратор двоичного кода в единичный, который управляет элементами И. Часто вместо элемента И используют аналоговый ключ (рисунок 4b). Он состоит из двух комплементарных полевых транзисторов с индуцированным каналом, которые управляются сигналами, поступающими с дешифратора. Верхний n-канальный транзистор открывается при нулевом уровне на затворе, а нижний - при положительном высоком уровне. Два транзистора, включенные параллельно, позволяют уменьшить влияние на сопротивление канала

Рисунок 4 - Схема демультиплексора (а), схема аналогового ключа (b), условное графическое обозначение (с)

значения коммутируемого напряжения. Такой ключ эквивалентен электрическому реле (рисунок 4b).

 

Индуцированные каналы будут соединены параллельно, они образуют гальваническую связь между входной линией и одной из выходных.

В этом случае демультиплексор может выполнять функции мультиплексора, необходимо только изменить функциональное назначение входной и выходных линий. При изображении принципиальных схем используется условное графическое обозначение (рисунок 22.5,d). Мультиплексоры и демультиплексоры достаточно широко применяются как в виде отдельных микросхем, так и в составе больших интегральных схем.