Цифровые микросхемы. В автомобильной электронной аппаратуре преимущественно применяются цифровые микросхемы следующего функционального назначения: логические элементы типа И — НЕ, И, НЕ, ИЛИ и их комбинации; триггеры типа I-K и D; счетчики, сумматоры и регистры; дешифраторы.
Относящиеся к цифровым микросхемам элементы микропроцессорных комплектов в данном разделе не рассматриваются, поскольку они составляют особый класс программируемых устройств.
Цифровые микросхемы по сравнению с аналоговыми имеют худшую помехоустойчивость, вследствие чего для них более вероятны сбои в работе при наличии помех в цепях питания, а также полевых (электромагнитных) помех. Особенно это характерно для микросхем, принцип действия которых основан на срабатывании не от уровня входного сигнала, а от его перепада. Поэтому очень важным показателем, определяющим целесообразность- применения цифровых микросхем той или иной серии, является их помехоустойчивость. Кроме того, должна быть обеспечена работоспособность цифровых микросхем при минимально допустимых напряжениях бортовой сети автомобиля, а также в диапазоне температур окружающей среды — 40 — +70°С.
Наиболее широко представлены цифровые микросхемы самого различного функционального назначения в сериях К155 (транзисторно-транзисторная логика ТТЛ) и К.176, К561, 564 (на базе структуры КМОП). Номинальное напряжение микросхем серии К.155 составляет 5 В, в связи с чем для данной серии отсутствуют ограничения, связанные с возможным снижением напряжения бортовой сети. Модификация серии К155, выпускаемая в металло-керамических корпусах (серия КМ 155), является работоспособной в диапазоне температур — 45 — +85°С.
Помехозащищенность микросхем серии К155 равна 0,4 — 1 В. Поэтому при использовании данных микросхем в автомобильной электронной аппаратуре необходимо принимать специальные меры по защите их от воздействия полевых помех и в особенности помех в цепях питания.
Вследствие жесткого допуска на величину напряжения питания (5 В±5%) микросхемы серии К155 обязательно должны подключаться к стабилизатору напряжения с номинальным выходным напряжением 5 В. При номинальном напряжении бортовой сети 12 В и максимально допустимом ее напряжении 15 В регулирующий элемент выходной цепи стабилизатора должен быть рассчитан на падение в нем напряжения до 10 В. Соответственно этому КПД стабилизатора составит всего лишь около 30%, т. е. 70% мощности, подводимой к стабилизатору, будет расходоваться на его нагрев. Еще худшие показатели будет иметь стабилизатор при номинальном напряжении бортовой сети 24 В, чему соответствует максимальное ее напряжение 30 В. В данном случае выходной регулирующий элемент стабилизатора должен быть рассчитан на падение напряжения до 25 В, а КПД стабилизатора окажется равным примерно 15%, т. е. почти 85% мощности, подводимой к стабилизатору, будет расходоваться на его нагрев.