Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Особенности интегральных микросхем 

[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

особенности интегральных микросхем

Элементной базой современной цифровой техники являются интегральные микросхемы (ИМС;). Введенный с января 1981 г. стандарт СТ СЭВ 1623-79 устанавливает термины и определения основных понятий в этой области.

Терминология. Интегральная микросхема (ИМС) - микроэлектрон-иое изделие, выполняющее определенную функцию преобразования, обработки сигнала и (или) накапливания информации и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов) и (или) кристаллов, которые с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматриваются как единое целое.

Э.Лемент ИМС - часть ИМС, выполняющая функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая выполнена нераздельно от кристалла или подложки и не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требования к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации (под электрорадноэлементом понимают транзистор, диод, резистор, конденсатор и др.).

Компонент ИМС - часть ИМС, выполняющая функции какого-либо электрорадиоэлемента, которая может рассматриваться как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, постав! и эксплуатации (компонент является частью гибридной ИМС).

Полупроводниковая ИМС - ИМС, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.

Пленочная ИМС - ИМС, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в виде пленок (частными случаями пленочных ИМС являются толсто- и тонкопленочные интегральные ИМС).

Гибридная ИМС - ИМС, которая содержит кроме элементов. ИМС компоненты и (или) кристаллы (частным случаем гибридной ИМС является многокристальная ИМС).

Аналоговая ИМС - ИМС, предназначенная для преобразования н обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции (частным случаем аналоговой ИМС является микросхема с линейной характеристикой - линейная ИМС).

Цифровая ИМС - ИМС, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции (частным случаем цифровой ИМС является логическая ИМС).

Корпус ИМС - часть конструкции ИМС, предназначенная для защиты ИМС от внешних воздействий и для соединения с внешними электрическими цепями посредством выводов.

Полупроводниковая пластина - заготовка из полупроводникового материала, используемая для изготовления полупроводниковых ИМС.

Кристалл ИМС - часть полупроводниковой пластины, в объеме и на поверхности которой сформированы элементы полупроводниковой ИМС, межэлементные соединения и контактные площадки.

Степень интеграции ИМС - показатель степени сложности ИМС, характеризуемый числом содержащихся в ней элементов и компонентов. Степень интеграции ИМС определяется по формуле К = \gN, где К - коэффициент, определяющий степень интеграции, значение которого округляется до ближайшего большего целого числа; Л - число компонентов и элементов ИМС (в том числе содержащихся в составе компонентов), входящих в ИМС. ИМС первой степени интеграции содержит до 10 элементов и компонентов включительно, ИМС второй степени интеграции содержит от 11 до 100 элементов и компонентов включительно и т. д.

Серия ИМС - совокупность типов ИМС, которые могут выполнять различные функции, имеют единое конструктивно-технологическое исполнение и предназначены для совместного применения.

Основные параметры. Используемые в цифровой технике МС характеризуются большим количеством показателей, которые определяют их функциональные возможности, быстродействие, экономичность, надежность, условия эксплуатации, стоимость и параметры входных и выходных сигналов [23]. При выборе серии МСна начальных стадиях проектирования из них цифровых устройств особое значение приобретают следующие показатели: вид технологии и параметры, определяющие количество и напряжение источника питания; напряжение, соответствующее логическим константам (О и 1); потребляемая мощность; быстродействие н функциональные возможности.

По схемно-технологической реализации различают следующие виды МС: транзисторные схемы (логика) с резисторными (РТЛ) и резисторно-конденсаторными (РКТЛ) связями, диодно-транэисторные схемы (ДТЛ), эмиттерносвязаниые транзисторные схемы (ЭСЛ), транзисторно-транзисторные схемы (ТТЛ), интегральные инжекционные схемы (ИИЛ илн №Л), ТТЛ- и ИИЛ- схемы с диодами Шотки (соответственно ТТЛШ и ИИЛШ), схемы на р- и п-канальных транзисторах со структурой металл - окисел - полупроводник (соответственно рМОП и лМОП), схемы на дополняющих (комплементарных) МОП-транзнсторах (КМОП) *, схемы на основе переключателей нз стеклообразного полупроводника (ПСП), схемы на основе транзисторов со структурой металл - нитрид - окисел - полупроводник (МНОП), схемы на приборах с зарядовой связью (ПЗС), схемы на МОП-транзнсторах с лавинной инжекцней заряда (ЛИЗМОП) и схемы на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

Количество источников питания н их напряжения существенно влияют на габаритные размеры, массу, стоимость н безопасность применения цифровых устройств. Напряжения, соответствующие логическим константам, во многом определяют совместимость различных серий ИМС.

Потребляемая мощность н быстродействие ИМС зависят от режима работы (статический О нли 1 на выходе, переключение из 1 в О или из О в 1), входа, на который действует переключающий сигнал, параметров агрузкн и других факторов. Если специально не оговорено, то под потреб-

* Основным элементом КМОП-схем является инвертор на двух транзисторах, один из которых П-, а другой р-канальнын. Вследствие этого сквозной ток инвертора в стационарном режиме Определяется незначительными токами утечки. f к i



ляемой мощностью понимают ее среднее значение. Аналогично для оценки скоростных свойств ИМС используют среднее время задержки распространения сигнала, равное полусумме времени задержки распространения сигнала прн включении и выключении ИМС.

Функциональные возможности цифровых ИМС определяются как выполняемыми функциями по преобразованию н хранению информации, так и коэффициентами объединения по входу и выходу и коэффициентом разветвления.

Коэффициент объединения по входу - это число входов ИМС, по которым реализуется логическая функция. Коэффициент объединения по выходу - это число соединяемых между собой выходов ИМС для получения монтажных схем И, ИЛИ.

Коэффициент разветвления по выходу - это число единичных нагрузок, которые можно одновременно подключать к выходу ИМС (единичной нагрузкой является один вход основного логического элемента данной серии ИМС).

По выполняемым функциям цифровые ИМС относят к комбинационным или запоминающим схемам, содержащим как комбинационные, так н запоминающие части. Комбинационной схемой (КС) называют цифровое устройство, сигналы на выходе которого ие зависят от виутреинего состояния и определяются только сигналами на входах схемы, действующих в

Таблица 1.2

дг, 1 л, 1 У

х. \ х,\ у

1 1 х,\ у

Х2 1 У

и и н о о о 1 11

явно 1 01 01

В н В в

10 0 0 1110

1 1 о о

данный момент времеин. Правило функционирования КС можно задать, указав соответствующую систему переключательных функций (ПФ). Простейшими примерами КС являются логические элементы, ]#ализую-щие ПФ от одного, двух или трех аргументов (табл. 1.1.).

Реализуемая ИМС переключательная функция зависит не только от конструктивных особенностей ИМС, но и от способа кодирования О и 1. Таких способа два, так как логической 1 может соответствовать высокий (В) уровень сигнала (напряжения или тока) или низкий (И). Первый способ называют положительной логикой , а второй - отрицательной . Если ИМС в одной системе кодирования реализует ПФ у = f {Xi, х.....х )

то в другой системе она реализует ПФ другого вида: у = f {х, х, ...,Хп). Например, в табл. 1.2 описано правило функционирования схемы совпадения высоких сигналов в уровнях (У) положительной (ПЛ) и отрицательной (ОЛ) логик, из которой видно, что в ПЛ схема реализует ПФ

Х1Х2, а в ОЛ - Х1Х2 = ХгУх.


Формирователи Импульсов прямоугольной

формы АГ

Импульсов специальной

формы АФ

Адресные АА

Разрядных сигналов АР

Прочие АП

Схемы задержки

Пассивные БМ

Активные БР

Прочие БП

Схемы вычислительных средств

Микро-ЭВМ BE Микропроцессоры ВМ Микропроцессорные секции ВС Микропрограммного управления ВУ Функциональные расширители BP Синхронизации ВБ Управления прерыванием ВН Управления вводом-выводом ВВ Управления памятью ВТ Функциональные преобразователи: информации ВФ сопряжения с магистралями ВА времязадающие ВИ микрокалькуляторы ВХ контроллеры ВГ комбинированные ВК специализированные ВЖ Прочие ВП

Генераторы сигналов

Гармонических ГС

Прямоугольных ГГ

Лииейио-изменяющнхся ГЛ

Специальной формы ГФ

Шума рм

Прочие рп

Детекторы

Амплитудные дд

Импульсные да

Частотные дс

Фазовые ДФ

Прочие ДП

Вторичные источники питания

Выпрямители ЕВ Преобразователи ЕМ Стабилизаторы напряжения (СН) ЕН Стабилизаторы тока ЕТ СН импульсные ЕК Схемы управления импульсными СН ЕУ Системы источников вторичного напряжения ЕС Прочие ЕП

Схемы цифровых устройств

Арифметико-логические ИА

Регистры ИР

Сумматоры ИМ

Полусумматоры ИЛ

Счетчики ИЕ

Шифраторы ИВ

Дешифраторы ИД

Комбинированные ИК

Прочие ИП

Коммутаторы и ключи

Тока КТ

Напряжения КН

Прочие КП

Логические элементы

И-НЕ. ЛА

ИЛИ-НЕ ЛЕ

И ЛИ

ИЛИ ЛЛ

НЕ ЛН

И-ИЛИ ЛС

И-НЕ, ИЛИ-НЕ ЛБ

И-ИЛИ-НЕ ЛР

И-ИЛИ-НЕ/И-ИЛИ Л К

ИЛИ-НЕ/ИЛИ ЛМ

Расширители ЛД

Прочие ЛП

Модуляторы

Амплитудные МА

Частотные МС

Фазовые МФ

Импульсные МИ

Прочие МП



продолжение табл. 1.3

Функциональное назначение


Функциональное назначение

Микросборки, наборы элементов

Диодов НД

Транзисторов НТ

Резисторов HP

Конденсаторов НЕ

Комбинированные flK

Функциональные НФ

Прочие НП

Преобразователи

Частоты ПС

Длительности ПД

Напряжения ПН

Уровня (согласователн) ПУ

Мощности ПМ

Код - аналог ПА

Аналог - код ПВ

Код - код ПР

Синтезаторы частоты ПЛ Делители частоты:

аналоговые ПК

цифровые ПЦ

Умножители частоты ПЕ

Прочие ПП

Накопители ЗУ Оперативные РМ Постоянные РВ ПЗУ со схемами управления: масочные РЕ с однократным программированием РТ с многократным программированием РР с ультрафиолетовым стиранием и электрической записью информации РФ ЗУ со схемами управления:

оперативные РУ ассоциативные РА на цилиндрических магнитных домеиах РЦ Прочие РП

Схемы селекции и сравнения Амплитудные (уровня сигнала) СА Временные СВ астотиые СС

Компараторы: напряжения прочие

Триггеры JK-типа RS-типа D-типа Г-типа

Динамические Шмитта

Комбинированные (DT, RST

и др.)

Прочие

Усилители Высокой частоты Промежуточной частоты Низкой частоты Импульсных сигналов Повторители

Считывания и всспроизве-деиия

Операционные

Индикации

Постоянного тока

Дифференциальные

Широкополосные

Прочие

Фильтры Верхних частот Нижних Полосовые Режекториые Прочие

Многофункциональные ИМС

Аналоговые

Цифровые

Комбинированные

Матрицы;

аналоговые комбинированные

Прочие

Фоточувствительные схемы с

зарядовой связью

Матричные

Линейные

Прочие

СК СП

ТВ TP ТМ ТТ ТД ТЛ

УВ УР УМ УИ УЕ

УМ УТ УС УК УП

ФВ ФИ ФЕ

ХА ХЛ

Запоминающие схемы осуществляют фиксацию н хранение поступающей иа нх входы информации. Примером запоминающей схемы является

Схемы, содержащие как комбинационные, так н запоминающие части, получили название схем с памятью. Так как в реальных схемах число элементов памяти конечное, то их также называют цифровыми автоматами с конечной памятью или цифровыми автоматами. Примером такой схемы является счетчик.

Классификация. По конструктивно-технологическому исполнению ИМС подразделяются на три группы: полупроводниковые (обозначаются цифрами 1, 5, били 7), гибридные (2, 4 и 8) и прочие (пленочные, вакуумные, керамические и другие обозначаются цифрой 3). Цифра 7 присвоена бескорпусиым полупроводниковым ИМС. Указанные цифры являются первым элементом {9i) в условном обозначении ИМС, состоящем всего из четырех элементов. Второй элемент (Эг) состоит из двух-трех цифр и является порядковым номером серии (от00 до 999). Элементы 3i и Эг в совокупности образуют полный номер серии ИМС. Третий элемент (Э.,) - две буквы, обозначающие функциональное назначение ИМС (табл. 1.3). Четвертый элемент (3.i) - порядковый номер разработки ИМС в данной серии, в которой может быть несколько одинаковых по функциональному назначению ИМС. Элемент Э4 состоит из одной или нескольких цифр. Таким образом, условное обозначение типа ИМСимеетструктуру ЭхЭ2ЭзЭ4. Например, полупроводниковая ИМС, содержащая логические элементы И - ИЛИ - НЕ с порядковым номером разработки серии 55 и номером в серии по функциональному признаку 3, обозначается как 155ЛРЗ, гдеЭ1=1, Эг = 55, Эз = ЛР и Э4 = 3. Элементы Э1 и Эг образуют полный номер серии ИМС, в данном случае 155.

В некоторых сериях ИМС в конце условного обозначения добавляется буква, определяющая технологический разброс параметров ИМС (например, 133ЛА1А и 133ЛА1Б). Иногда номеру серии ИМС предшествует буква или буквы, например, буква К означает, что данная серия ИМС предназначена для широкого применения (К155ЛРЗ), буквы КМ означают, чго данная серия выпускается в керамическом корпусе (например, КМ155ЛА1), буквы ЭК обозначают выпуск серии на экспорт (например, ЭК561ЛС2), а буквы КБ означают выпуск серии в бескорпусном варианте. *

Следует отметить, что до введения дайной системы условных обозначений использовалась старая система, при которой элементы 3i и Э4 располагались в следующей последовательности: Э1Э3Э2Э4. Например, ИМС 155ЛРЗ по старай системе обозначалась как 1ЛР553. Для некоторых серий ИМС, на коРрые не было выпущено новой технической документации, старые условные обозначения сохранились.

Серии

цифровых ИМС

Промышленностью освое!ассовый выпуск ИМС различного назначения, номенклатура которых постоянно расширяется как за счет разработки новых серий, так и за счет увеличения типов ИМС выпускаемых серий.

* указанные буквы отражают конструктивные особенности

ib, которые ие влияют на схемную реализацию и функциональные возможности, то в дальнейшем при описании ИМС их не указывают.



[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.