Чем заменить К561ПУ4 и как согласовать КМОП с ТТЛ?

Что это за микросхема

К561ПУ4 содержит шесть неинвертирующих буферов-преобразователей уровня. Каждый канал — это вход и соответствующий ему выход с тем же уровнем сигнала, без инверсии. Этим она отличается от К561ЛН2, которая построена на инверторах (аналог CD4049). Прибор рассчитан на питание 3…15 В, корпус DIP-16.

Импортное соответствие — CD4050, CD4050B, CD4050BE, MC14050BCP. По назначению К561ПУ4 заменяет К176ПУ3. Улучшенный вариант — КР1561ПУ4: та же цоколёвка, но выше нагрузочная способность и допускается питание до 18 В.

Типовое применение — согласование выходов КМОП-микросхем (питание 5…15 В) со входами ТТЛ (5 В), а также буферизация слаботочных КМОП-выходов перед более тяжёлой нагрузкой.

Цоколёвка (DIP-16)

Ловушка: питание на выводе 1

В серии К561 питание обычно стоит на выводе с наибольшим номером, а общий — на вдвое меньшем. У К561ПУ4 это правило нарушено так же, как у CD4050 и CD4049: плюс питания — вывод 1, общий — вывод 8. Если подать питание «по аналогии с другими К561», микросхема просто не заработает, а на выводах 13 и 16, которые не подключены, ничего не должно быть.

Именно из-за этих двух свободных выводов чаще всего и возникает путаница при пайке: их номера совпадают с теми, где у других К561-приборов стоит питание. Перед включением сверьтесь с таблицей выводов, а не с привычным правилом серии.

Согласование КМОП с ТТЛ

У К561ПУ4 нет входных защитных диодов к шине питания, поэтому на вход разрешено подавать напряжение выше напряжения питания. Это и делает её преобразователем уровней: питание +5 В (вывод 1), на входы — сигналы КМОП с амплитудой до 15 В, на выходах — уровни, совместимые с ТТЛ. Никаких дополнительных делителей при этом не требуется.

По нагрузочной способности выходной каскад асимметричен: нижний транзистор «сильнее» верхнего. При питании 5 В выход в состоянии логического 0 тянет около 3 мА и рассчитан примерно на два входа К155 (74xx) либо на восемь входов К555 (74LS). При питании 10 В ток лог. 0 — до 8 мА, а лог. 1 — порядка 1,25 мА. Практический вывод: «нулевую» нагрузку буфер держит заметно лучше, чем «единичную», и при большом числе ТТЛ-входов его лучше ставить парами или брать КР1561ПУ4.

• Питание +5 В — на вывод 1, общий — на вывод 8.
• Входы подключают к КМОП-микросхемам с питанием 5…15 В; свободные входы КМОП нельзя оставлять в воздухе.
• Выходы — ко входам ТТЛ; при 5 В рассчитывайте примерно на 2 входа К155 или 8 входов К555 на один буфер.
• Для большей нагрузки и питания до 18 В берите КР1561ПУ4.

Частая ошибка: К561ПУ4 — это не CD4053

В справочниках и на форумах встречается утверждение, что К561ПУ4 — аналог CD4053. Это неверно. CD4053 — тройной двухканальный аналоговый мультиплексор-демультиплексор, и его отечественное соответствие — К561КП2, а не К561ПУ4.

Различить их просто по функции: если прибор должен коммутировать аналоговый сигнал (ключ, мультиплексор, демультиплексор) — это семейство К561КП; если нужно согласовать логические уровни без инверсии — это К561ПУ4. Похожее название серии здесь ничего не значит.

При заказе

Указывайте напряжение питания, корпус и требуемую нагрузочную способность. Мы сверяем обозначение по документации, проверяем партию перед отправкой и, если нужного исполнения нет, подбираем совместимое по уровням и числу каналов — с указанием различий.