遺忘但應回憶的電路
舉例,一個反饋放大器的準靜態(tài)增益是3,帶寬超過50 MHz(見圖3)。它具有兩條正向通道。慢通道經過PNP電流鏡,快通道通過差分放大器輸入段的Q2。它使用了全部5只陣列BJT。唯一的其它半導體元件是雪崩二極管Z1。
由于元件供應不穩(wěn)定,你肯定不愿意讓這個電路設計成為某種新產品。此外,HFA元件沒有電壓范圍。如果某個IC系列具有和CA3000媲美的性能,而采用介質絕緣的PNP,它就會成為集成電路遺產中廣受歡迎的新成員。
圖注 3
這個反饋放大器的準靜態(tài)增益是3,帶寬超過50 MHz。它使用CA3096的全部5只陣列BJT。唯一的其它半導體元件是雪崩二極管Z1。
MC14500B工業(yè)控制單元
摩托羅拉生產的16引腳MC14500B是一款單比特1 MHz的互補金屬氧化物半導體(CMOS)處理器。它具有三個單比特寄存器(flops)和一個算術邏輯單元,可以執(zhí)行16個指令。較新的微型控制器替代了MC14500B,但這不是重點。MC14500B是一個大的通用邏輯塊,它僅需要一個外部計數器做程序計數器(PC),以及一個PC驅動的程序存儲器。
數據存儲器也是輸入/輸出(I/O)存儲器。存儲器輸出中的4個位驅動MC14500B上的操作碼輸入端;其他位則用于8位雙向鎖存I/O尋址(MC14599B),以及8輸入多路復用器或數據選擇器(MC14512)。
單比特的累加器又稱為結果寄存器(RR)。指令包括:裝入RR、裝RR的補集、AND RR數據、補集數據和AND、OR、補集數據和OR、非NOR(同)、存儲并把有效的RR輸出存儲到補碼脈沖寫入線、把輸入數據轉到輸入寄存器或輸出寄存器、如果RR=0則跳過下一條指令、脈沖標志位O輸出或F輸出。另外兩條指令是無條件轉移指令(JMP)和返主指令(RTN),同樣輸出標志位脈沖。無條件轉移指令(JMP)可用于加載地址到PC。RTN指令輸出一個RTN標志位并跳過下一條指令。
內置振蕩器生成驅動PC的時鐘。時鐘的上升沿使PC遞增,而在其高電平時獲取指令。當時鐘處于低電平周期時,解碼并執(zhí)行指令。
MC14500B使用位串行處理方式,而且屬于輸入/輸出(I/O)密集型,那么,MC14500B在當今有什么優(yōu)勢呢?它需要使用額外的計數器、程序和數據存儲器,它將一直是過時的元件,因為它無法和較低成本的8到16引腳可編程閃存IC競爭,后者易于使用,有更加強大的功能。盡管MC14500B很有意思,但它需要太多的比特轉換,因此很難回歸生產。雖然MC14500B的系數給人們帶來啟發(fā),但這款元件將一直被忘卻。
MC14549和MC14559逐次逼近寄存器
這些逐次逼近寄存器(SAR)曾是摩托羅拉4000系列互補金屬氧化物半導體(CMOS)數字集成電路中的元件。逐次逼近寄存器每個集成電路有8位,可以級聯(lián)以獲得更多位。它們用于構造逐次逼近模數轉換器(ADC)。逐次逼近寄存器內部是一個移位寄存器和一個并行加載寄存器。
盡管SAR很簡單,但卻是非常實用的數字功能。SA算法從一個區(qū)間的中位數開始,通過一種漸近的布爾比較而搜索這個區(qū)間。如果電壓較高,則設定最高有效位,并測試下一個位,直到確定了所有位。對n位的全部轉換要花n個時鐘周期,而與數字化值無關。
增加一個比較器以及用于驅動額外DAC的一到兩只SAR IC,就可以把一個簡單的模數轉換器(ADC)和其他剩余子元件一同加入系統(tǒng)。雖然就當今而言,這種集成程度屬于半分立型,但是對于很多具有多個數字模擬轉換器和多個比較器的應用而言(且需求是使用簡單的模數轉換器),這種設計仍然是可行的。
逐次逼近寄存器也可以用于自動量程設置,且所需的平均步驟數少于順序量程。同樣,在一只可變增益放大器(VGA)的大增益區(qū)間內使用一個SA搜索,就可以設定VGA的增益。位的權重可能不再使用二進制,而是使用十進制 或者1-2-5序列。但如果它是單調性,那么這種方案就適用。
MC4530雙重5輸入多數決定門
因一種較奇特的邏輯功能而集成化并且進入市場,這就是摩托羅拉銷售的雙重5輸入多數決定門。如果5路輸入中有3路或3路以上有效,那么輸出就有效。那些希望從現有邏輯元件中發(fā)現新奇用途的人可能會對這種元件感興趣。輸出處有來自一個W輸入的異或非(同等)門控,用于設置輸出的優(yōu)先級。
它的用途是什么?這種元件用于一些不常見的應用,但可以誘導出一些創(chuàng)造性思維。在一個冗余系統(tǒng)中,如果五個或少于五個的子系統(tǒng)呈現一種狀態(tài),則器件就會做出一種決定。比如,如果醫(yī)院重癥病房的生命體癥監(jiān)控器顯示五個病人中有三個或三個以上出現了問題,則進入一個應急分診狀態(tài)。
增加一個比較器以及用于驅動額外DAC的一到兩只SAR IC,就可以把一個簡單的模數轉換器(ADC)和其他剩余子元件一同加入系統(tǒng)。
把一個高輸入和一個低輸入連接起來,三臺控制電腦中的兩臺就能決定輸出結果(航空飛機上就是如此)。另一種方式是,如果多組電容器采用異步充電,n組電容器中有m個輸出表示已經充滿,那么就有了足夠的電,點燃設備就被使能。此功能遵循平等主義;n個中的任何m個都可以觸發(fā)一個事件。通過使用反相輸入邏輯,如果一個靜態(tài)穩(wěn)定的多腳機器人,其n只腳中有少于m只腳著地,那么就會觸發(fā)一個故障狀態(tài)。
把一個多數決定門的輸出端級聯(lián)到另一個多數決定門的輸入端,就能實現投票層級。前五個在后五個中產生一票。盡管這是一種比較實際的用途,但它仍然是不常見的邏輯功能。難怪這種電路被人們遺忘了。
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