Федосеева - Основы электроники и микроэлектроники (989598), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Это явилось след- 225 ствием непрерывного совершенствования технологических процессов изготовления ИМС, увеличения степени интеграции, уменьшения размеров активных и пассивных элементов, роста функциональной сложности микросхем. БИС вЂ” это интегральная микросхема третьей, четвертой и более высокой степени интеграции, которая содержит несколько функциональных устройств. Каждое из этих устройств в свою очередь содержит более !000 элементов. БИС отличаются от ИМС с меньшей степенью интеграции тем, что представляют собой более сложные интегральные схемы, выполняющие функции блоков и целых радиоэлектронных устройств.
Они предназначаются для определенных типов аппаратуры и не являются устройствами широкого применения. При изготовлении БИС на полупроводниковой пластине одновременно создается большое количество микросхем, но, в отличие от процесса изготовления ИМС, пластина не разрезается на отдельные кристаллы, а готовые ИМС путем создания специальных металлизированных межсоединений объединяются на общей подложке в определенную единую систему, которая и является большой интегральной схемой. БИС позволяет повысить не только степень интеграции, но и качественные показатели, и надежность радиоэлектронной аппаратуры при снижении ее стоимости. Это достигается за счет уменьшения числа соединений в аппаратуре, поскольку БИС заменяет ряд отдельных ИМС; уменьшения объема монтажно- сборочных работ, а также сокращения числа технологических операций.
Создание БИС повышает быстродействие узлов аппаратуры и ее помехозащищенность. БИС, как н ИМС, подразделяют на цифровые и аналоговые, а по конструкционно-технологическому признаку — на полупроводниковые и гибридные. В гибридных БИС в качестве навесных компонентов используют бескорпусные ИМС средней степени интеграции. Широкое распространение получили БИС в вычислительной аппаратуре, которая производит миллионы операций в секунду. К ним относятся микропроцессорные схемы и другие блоки ЭВМ, микрокалькуляторы.
Микропроцессором называют устройство цифровой обработки информации, осуществляемой по программе. Это функционально законченное устройство, построенное на одной или нескольких БИС. Микропроцессорные ИМС были созданы в начале 70-х годов и получили бурное развитие, в результате которого появились четыре поколения микропроцессоров: медленно действующих, среднего быстродействия, быстродействующих и однокристальных микропроцессоров„процессорных секций и микро-ЭВМ. Микропроцессоры и микропроцессорные системы применяют также для расширения возможностей телефонных и телеграфных апра- ратов. Например, телефонный аппарат, построенный на базе микропроцессора„позволяет: осуществить кнопочный набор номера с преобразованием сигнала в импульсы дискового набора; осуществить автоматическое повторение последнего набранного номера; закодировать ряд номеров в запоминающем устройстве микропроцессора с последующим автоматическим набором любого из них путем нажатия соответствующей коду кнопки и т.п.
С помощью микропроцессоров можно осуществить преобразование звуковых сигналов в цифровой код и обратно для передачи по линии связи только цифровой информации. БИС с высокой степенью интеграции'позволяют создавать микроэлектронные устройства для широкого применения не только в технике, но и в быту: карманные калькуляторы, наручные часы, микро-ЭВМ. 5.4.3.
Система обозначений интегральных микросхем Для разработки и создания сложной электронной аппаратуры, электронной базой которой являются интегральные микросхемы, требуются не отдельные ИМС различного назначения, а их полный набор. Поэтому электронная промышленность выпускает серии интегральных микросхем, т.е. совокупность микросхем, выполняющих различные функции, но имеющих одинаковое конструктивно-технологическое исполнение и предназначенных для совместного применения в радиоэлектронной аппаратуре. В состав серии могут входить десятки различных типов микросхем в зависимости от области применения и назначения.
Система буквенно-цифровых обозначений Нй4С состоит из четырех элементов, установленных ГОСТ 19480 — 74. Первый элемент — цифра, обозначающая конструктивно-технологическую группу: полупроводниковые, гибридные и прочие. Полупроводниновым ИМС присвоены цифры 1 и 5 для корпусных ИМС, 7 — для бескорпусных; гибридным ИМС присвоены цифры 2, 4, б, 8; прочим ИМС вЂ” цифра З. К прочим относят пленочные ИМС, вакуумные и керамические.
Пленочные ИМС выпускаются в ограниченном количестве. Второй элемент — две-три цифры, указывающие нн порядковый номер разработни данной серии. Первые два элемента вместе составляют число, указывающее на полный номер данной серии ИМС. Микросхемы широкого применения имеют перед номером серии букву К; например, серия К122 — полупроводниковые ИМС широкого применения, номер разработки 22. Отсутствие буквы К означает изделие специального применения, по заказу потребителя. Третий элемент — две буквы, первая нз которых соответствует подгруппе по функциональному назначению, а вторан — виду в данной подгруппе. Например, перван буква à — генераторы, Д вЂ” детекторы, К вЂ” коммутаторы н ключи, Л вЂ” логические элементы, Х вЂ” многофункциональные микросхемы, М вЂ” модуляторы, Н вЂ” наборы элементов, П вЂ” преобразователи, Š— вторичные источники питания, Т вЂ” триггеры.
У вЂ” усилители, Ф вЂ” фильтры и т. д. Примеры буквенного обозначения вида (вторан буква): для усилителей высокой частоты — буква В, низкой частоты — Н, промежуточной частоты — Р, импульсных сигналов — И, постоянного тока — Т, операционных и дифференциальных — Д, прочих — П; для вторичных источников витания: выпрямители — В, стабилизаторы напряжения — Н, стабилизаторы тока — Т, прочие — П; для набора элементов: диодов — Д, транзисторов — Т, резисторов — Р, конденсаторов — Е, комбинированных — К, прочих — П; для логических элементов: И вЂ” элемент И, Н вЂ” элемент НЕ, Л вЂ” элемент ИЛИ, С вЂ” элемент И вЂ” ИЛИ, А — элемент И вЂ” НЕ, Š— элемент ИЛИ НЕ, Р— элемент И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ и т.д. Примеры полного обозначения типономинала, т.е. подгруппы и вида (две буквы): усилитель низкой частоты — УН, усилитель операционный — УД, источник питания — выпрямитель — ЕВ, набор диодов — НД, логический элемент НŠ— ЛН. Четеергыд элемент — одна или несколько цифр, указываюших порядковый номер разработки ИМС в данной серии.
После четвертого элемента может стоять буква, отличаюшан данный тип в серии от другого по разбросу параметров, конкретные значения которых приводятси в справочнинах. Примеры обозначений интегральных микросхем; К!74УН7 — усилитель низкой частоты широкого применения, серия К174, полупроводниковая ИМС, порядковый номер разработки серии 74, порядковый номер разработки усилителя низкой частоты в данной серии 7. ббЗУД2А — полупроводниковая ИМС серии ббз, порядновый номер разработки серии 33, операционный усилитель, порядковый номер разработки которого в данной серии 2, значения электрических параметров соответствуют букве А.
204ЛИ! — гибридная ИМС серии 204, порядковый номер разработни 4, логический элемент ЭВМ И, порядковый номер разработки логического элемента в двиной серии 1. До введения действующего в настоящее время ГОСТ интегральным микрш схемам присваивались старые буквенно-цифровые условные обозначения типов, некоторые из которых сохранились до сих пор. Старые обозначения отличаются от новых тем, что порядковый номер разработки серии стоит не до буквенных обозначений полгруппы и вида, а после них, т.
е. второй и третий элемент меняются местами. Кроме того, могут отличаться и буквенные обозначения подгрупп и видов. Например, операционный усилитель К!4ОУД! обозначался раньше К!УТ401, усилитель низкой частоты К122УН1В обозначался нак К1УС221В, где буквы УС означали: усилитель синусоидальных колебаний. В кинотехнике интегральные микросхемы применяются в транзисторной звуковоспроизводящей аппаратуре киноустановок для усиления электрических колебаний звуковой частоты. В усилителях большой мощности интегральные микросхемы еще не нашли применения; их используют для предварительного усиления сигнала, а также в качестве контрольных усилителей в аппаратных кинотеатров. Контрольные вопросы !. Какие ИМС называют аналоговыми н для чего их применяют? 2. Канне ИМС называют цифровыми (логическими) и ~лг они находят прнменениеу 3.
Что представляют собой БИС и минропроцессоры и где нх используют? 4. Объясните систему обозначения ИМС. Глава 5.5. Функциональная ммкрОвщктр0я к 5.5.1. О ° Общие сведения о функциональной микроэлектронике Одним из современных направлений микроэлектроники наряду с интегральными микросхемами является функциональная микроэлектроника. В интегральной микроэлектронике пров ванне, а б роектиро, разработка и изготовление микросхем осуществляются на основе электрических схем.
При этом в одном кристалле формируются области, каждая из которых эквивалентна определенной радиодетали. Усложнение интегральной микросхемы приводит к необходимости увеличивать количество элементов и уменьшать их размеры, что не беспредельно. При большом количестве очень малых элементов возрастают паразитные связи между ними и вредные взаимовлияния, которые трудно устранить. Вф функциональной микроэлектронике приборы строят на основе преобразования энергии с использованием различных физических явлений в твердом теле, например фотоэлектрических, электронно-оптических, выделения тепла при прохождении электрического тока и, наоборот, возникновения э.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
