Electronic_technician[1] (Шпоры по Созинову), страница 11

По способу преобразования и обработки информации имеется два вида ИМС: Аналоговые ИМС – с непрерывной обработкой информации (смотрите процесс, запечатлённый, на рисунке 145); Цифровые ИМС – с дискретной обработкой информации (смотрите рисунок 146).UUРис. 145tРис. 146t3. По степени интеграции:К = lg NN – количество элементов в одном корпусе микросхемы.Система обозначений ИМС.К 155 Л А 7К 226 У Н 412 3 41 – серия ИМС. В одну серию объединяются ИМС, разработанные на основе единых схемотехнических решений и выполненные по одной технологии.

Первая цифра серии - технологический признак ИМС:1, 5, 7, 8 – полупроводниковые ИМС;2, 4, 6, 8 – гибридные ИМС;3 – все прочие.2 – группа ИМС по функциональному назначению:У – усилителиГ – генераторыА – формирователи сигналовЕ – вторичные источники питания (ВИП)Х – многофункциональные схемыЛ – логические схемыТ – триггерыИ – схемы цифровых устройствВ – схемы вычислительных устройств и микро ЭВМР – элементы памятиЕ.

А. Москатов. Стр. 673 – подгруппа, уточняющая функциональный признак. В ней обозначения могут записыватьсятак: УН, УВ, УН, УТ, УД. УН, например, обозначает «усилитель низкочастотный».4 – вид ИМС по своим электрическим параметрам (для аналоговых ИМС) или же дальнейшееуточнение функций (для цифровых ИМС).К155ЛА3 – 4 элемента 2И-НЕ. КР, КМ – разновидность корпуса, из чего сделан.2) Элементы и компоненты ГИС. Одним из основных элементов ГИС являетсяподложка из стеклокерамического материала. Форма всегда прямоугольная. К подложкепредъявляются высокие требования по чистоте обработки поверхности, по химической стойкости и электрической прочности.Контактные площадки и соединительные проводники.Контактные площадки предназначены для обеспечения электрического контакта междуплёночными элементами и соединительными проводниками, а также между плёночными и навесными элементами.КонтактнаяплощадкаПров одникRМ еталлР ис.

147Контактные площадки чаще всего изготавливаются из алюминия, потом медь, реже серебро,золото. Для улучшения адгезии (прилипания) между проводником (контактной площадкой) иподложкой их напыляют на подслой из никеля.Плёночные резисторы имеют прямоугольную форму (смотрите рисунки 148, 149).RRР ис.

148Р ис. 149При необходимости получить большую величину сопротивления допускается их изготовлятьв виде меандра. Материалами для изготовления резисторов служит никель, нихром, металлокерамика.Плёночные конденсаторы представляют собой плёночную трёхслойную структуру, между которыми наносится диэлектрическая плёнка. Для обкладок применяют алюминий, медь, режесеребро, золото. В виде диэлектрика наносится окись кремния (SiO2; SiO), моноокись германия (GeO), окись тантала (Ta2O5). Не рекомендуется, но допускается для получения большихёмкостей напылять многослойные конденсаторы.Очень редко применяются плёночные катушки индуктивности (смотрите рисунок 150).Р ис. 15 0Е.

А. Москатов. Стр. 68Навесные элементы – диоды и транзисторы могут быть с гибкими или жёсткими выводами.Применение навесных элементов с жёсткими выводами затрудняет процесс проектированияинтегральных микросхем. Но жёсткие выводы позволяют автоматизировать процесс сборки.3) Элементы и компоненты полупроводниковых ИМС. Основой полупроводниковой ИМС является подложка из кремния обычно p-типа проводимости. В основе изготовления полупроводниковых ИМС лежит диффузионно-планарная или эпитаксильно-планарнаятехнология. Оба эти метода предусматривают создание внутри полупроводника (т.

е. вподложке) островков с чередующимися слоями p- и n-типа проводимости (смотрите рис. 151,152).RК БЭАКnnppnpnpnppnПодложка S i (p)Рис. 152Р ис. 151Булева алгебраПростейшие логические функциии логические элементы1) Логические функции и их реализация.2) Схемотехника простейших логических элементов.3) Характеристики и параметры цифровых ИМС.1) Логические функции и их реализация.1. Логическое отрицание (или инверсия). Записывается эта функция так: y  x . Данная функция реализуется логическим элементом, который называется инвертором или же элементом НЕ (смотрите рис. 153).1xРис.

153yxy0110Рис. 154Каждый логический элемент характеризуется таблицей состояний на входе и выходе, которуюназывают таблицей истинности. Таблица истинности для элемента НЕ изображена на рисунке154.2. Вторая наша логическая функция называется дизъюнкцией, или логическим сложением.y  x1  x2  ...  xn . Элемент, реализующий функцию дизъюнкции, называется ИЛИ (смотритерис.

155, 156).x1x21Рис. 155y=x1 V x2x1 x2y0 00 11 01 10111Рис. 156Е. А. Москатов. Стр. 693. Конъюнкция, или логическое умножение. Элемент, реализующий функцию конъюнкции,называется И (смотрите рис. 157, 158). y  x1  x2  ...  xnx1 x2x1&y  x1  x 2x200101011y0001Рис. 158Рис. 157Элементы НЕ, ИЛИ, И представляют собой функционально полный набор логических элементов.

Только при помощи этих элементов можно выполнить любую сколь угодно сложнуюфункцию.4. Элемент Пирса. Этот элемент, реализующий функцию отрицания дизъюнкции, называетсяИЛИ-НЕ (смотрите рис. 159, 160). y  x1  x2 .x11x1 x2y  x1  x2001x20101 1Рис. 159y1000Рис. 1605. Элемент Шеффера. Этот элемент, реализующий функцию отрицания конъюнкции, называется И-НЕ (смотрите рис. 161, 162). y  x1  x2 .x1&y  x1  x 2x2Рис. 161x1 x2y0 00 11 01 11110Рис. 1626. Исключающее ИЛИ - это элемент ИЛИ, который исключает два одинаковых состояния навходе (смотрите рисунки 163, 164).x1=1x2yx1 x20010101 1Рис.

163y0110Рис. 164Маркировка логических элементов. Вторая и третья группы в обозначении цифровых ИМСпоказывают какой логический элемент перед нами. Например:НЕЛНИЛИЛЛИЛИИЛИ-НЕ ЛЕИ-НЕЛА=1ЛПСледует заметить, что отдельные логические элементы в микросхемном исполнении в настоящее время не выпускаются.Е. А. Москатов. Стр. 702) Схемотехника простейших логических элементов.1. Элемент НЕ (смотрите рисунки 166 - 168). В общем случае представляет транзисторный ключ на полевом или биполярном транзисторе.Iб4=maxIкР .Т.насIб3+UипRк-yxRбIб2Р .Т.отсVT11Рис.

166Рис. 165xy0110Iб1Iб=0UнасEкUотсР ис. 168Рис. 1672. Элемент ИЛИ. В простейшем случае реализуется на полупроводниковых диодах (смотрите рисунок 169). Необходимым условием для работы является: 1) Uвх1 > Uип; 2) R >>Ri.пр.+ИП-RX1 VD1VD3VD4X1X2Y000011011111Рис. 170YX2 VD2Рис. 1693.

Схема И. Элементы И-НЕ и ИЛИ-НЕ реализуются подключением на выход диоднойматрицы транзисторного инвертора. R >> Rпр.X1 X2Y"1"SA1001010000111+- ИПRX1 VD1X2VD3VD4YVD2Рис. 1714. Исключающее ИЛИ.R1+Uип-R2YIбIкэ=0Iкэ>0VT3X1VT1X2VT2Рис. 172Рис. 173UбэБаза каждого из входных транзисторов VT1, VT2 соединена с эмиттером другого транзистора.На транзисторе VT3 собран инвертор, или транзисторный ключ.Е. А. Москатов. Стр.

71Iб4=maxIкIк.насР .Т.насIб3Iб2Р .Т.отсIб1Iб=0Uкэ.насUкэ.отсUипEкР ис. 174X1X2Y010100110110Рис. 1753) Характеристики и параметры цифровых ИМС.К характеристикам цифровых ИМС относятся: Входные характеристики (смотрите рисунок 176) – это зависимость входного тока IвхИМС от величины входного напряжения. Iвх = f (Uвх).Iвх12UвхРис. 176Кривая 1 – для ИМС, у которых входной ток максимален при логическом нуле на входе.Кривая 2 – это характеристика ИМС, у которых входной ток максимален при логической единице на входе. Передаточные характеристики.

Это зависимость выходного напряжения ИМС от входного (смотрите рисунок 177).Uвых12UвхРис. 177Кривая 1 – для ИМС с инверсией.Кривая 2 – для ИМС без инверсии.Параметры ИМС.Параметры ИМС подразделяются на две группы – статические и динамические.1] Статические параметры характеризуют работу ИМС при статических 0 или 1 на входе и выходе.К статическим параметрам относятся:1. Напряжение источника питания Uип.2. Входные и выходные напряжения логического нуля и логической единицы: Uвх0, Uвх1,Uвых0, Uвых1.3. Входные и выходные токи логического нуля и логической единицы: Iвх0, Iвх1, Iвых0,Iвых1.4. Коэффициент разветвления показывает количество входов микросхем нагрузок, которые можно подключить к данной микросхеме без потери её работоспособности (характеризует нагрузочную способность ИМС): Кр.Е. А.

Москатов. Стр. 725. Коэффициент объединения по входу Коб показывает, количество входов микросхемы,по которым реализуется выполняемая ею функция.6. Напряжение статической помехи – это максимально допустимое статическое напряжение на входе, при котором микросхема не теряет свой работоспособности. Характеризует помехоустойчивость ИМС.

Обозначение: Uст.п.7. Средняя потребляемая мощность от источника питания Pпот.ср.P 0 пот.  P1пот .22] Динамические характеристики. Они характеризуют работу ИМС в момент переключения изнуля в единицу или из единицы в ноль.Pпот.ср Uв хt0 1t1 0Uв х0,9 Uв х0,5 Uв х0,1 Uв хt0 1 зад.t1 0 зад.tUв ы хUв ы х0,9 Uв ы х0,5 Uв ы х0,1 Uв ы хtР ис. 17 81. Время переключения из логического нуля в логическую единицу t01 – это время, за которое напряжение на входе или выходе возрастает от 0,1 до 0,9 уровня логической единицы (смотрите рисунок 178).2. Время переключения из логической единицы в логический ноль t10.3. Время задержки распространения сигнала при переключении из нуля в единицу.Обозначение: t01зад.4. Время задержки распространения сигнала при переключении из логической единицы влогический ноль.

Обозначение: t10зад.5. Среднее время задержки распространения сигнала, характеризует быстродействиеИМС. Обозначение: tзад.ср.tзад.ср t 01зад  t10 зад2Транзисторно-транзисторная логика1) Основные типы логики и понятие о многоэмиттерном транзисторе.2) Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ) с простым инвертором.3) ТТЛ со сложным инвертором.1) Основные типы логики и понятие о многоэмиттерном транзисторе. Существует много разновидностей логики: ТЛНС – транзисторная логика с непосредственными связями. РТЛ – резисторно-транзисторная логика.Е.

А. Москатов. Стр. 73 РЕТЛ – резисторно-ёмкостная транзисторная логика. ДТЛ – диодно-транзисторная логика.К основному типу логики относят ТТЛ. Разновидности: ТТЛШ – транзисторно-транзисторная логика с переходами Шоттки. ЭСЛ – эмиттерно-связная логика. КМОП – логика на полевых МОП - транзисторах, состоящая из комплементарных пар.+Uип1-R1"1"X1X2+Uип2-R2YVD1VD3VD4VT1VD2Рис. 179В ТТЛ операцию «И» выполняет многоэмиттерный транзистор, в котором функции диодовVD1 и VD2 выполняют эмиттерные переходы транзистора, а функции диодов VD3, VD4 выполняет коллекторный переход транзистора (смотрите рисунок 179).Структура многоэмиттерного транзистора показана на рисунке 180, а УГО – на 181.КБ Э1 Э2 Э3nnnppnnnПодложка "р"nРис. 181Р ис.

1802) Транзисторно-транзисторная логика с простым инвертором.R1"1"X1+Uип-R3IкIбmaxIк.насР.Т.насIб3YVT1Iб2VT2X2R2YIб1Iб=0001011UипUкэ110110Рис. 183Рис. 182X2Р.Т.отсR4U0выхU1выхX1Рис. 184Принцип действия.Если хотя бы на один из входов будет подаваться сигнал логического нуля, соответствующийэмиттерный переход транзистора VT1 будет открыт, и через него будет протекать ток от плюса источника питания (ИП), через резистор R1, база-эмиттер VT1, общий провод, минус источника питания.