Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ЦИФРОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ.

Структурная схема и временная диаграмма сигналов приведена ниже:

По сравнению с первой схемой здесь введён делитель частоты FR и элемент И3. Теперь на счётчик поступают пачки импульсов. Причём, количество импульсов в пачке определяется выражением:

Тема 1.10.

ЦИФРОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ.

1. Основы представления сигналов в цифровой форме.

2. Схемы базовых элементов в различных вариантах цифровых ИМС.

3. Достоинства и недостатки различных вариантов ИМС.

В большинстве цифровых устройств обработка информации производится с помощью двоичного кода. Информационные сигналы принимают только два значения (1 и 0).

По способу кодирования информации различаются потенциальные и импульсные логические элементы.

Информация, обрабатываемая потенциальными логическими элементами, характеризуется отличающимися потенциальными уровнями. Если логической единице соответствует высокий потенциальный уровень, а логическому нулю — низкий, то такую логику называют положительной или позитивной. В противном случае логика отрицательная или негативная.

В импульсных логических элементах логической единице соответствует наличие импульса, а логическому нулю — отсутствие импульса.

Все элементы, реализующие различные логические функции, выпускаются в виде интегральных микросхем, которые объединяются в серии. В основе каждой серии лежит базовый элемент, представляющий собой электрическую схему, выполняющую логические операции «и не» и элемент «или не».

Интегральные логические микросхемы представляют собой самое массовое изделие современной микроэлектронной промышленности.

Среди всех типов интегральных микросхем логические схемы характеризуются наибольшей надежностью, максимальной сте­пенью интеграции элементов и наименьшей стоимос тью.

Интегральные логические микросхемы в зависимости от способа передачи входного тока или напряжения, порядка применения логики и принципа использования активных и пассивных элементов разделяют на:

- схемы транзисторные с непосредствен­ной связью (НСТЛ),

- резисторной связью (РТЛ),

- резистивно-емкостной связью (РЕТЛ);

- диодно-транзисторной логики (ДТЛ);

- транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) (ТТЛШ);

- эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ);

- интегральной инжекционной логики (И²Л);

- униполярные МДП с n-проводимостью (n-МДП);

- униполярные МДП с p-проводимостью (р-МДП);

- униполярные с комплементарными МДП-транзисторами (КМДП);

- кремний на сапфире (КНС).

Каждая из интегральных микросхем независимо от техно­логии изготовления и схемотехнической базы характеризуется совокупностью параметров, которые определяют логические, схемотехнические и эксплуатационные возможности той или иной микросхемы и по которым можно производить их срав­нительный анализ и выбор.

К этим параметрам для логических интегральных микросхем относят:

1) реализуемую логическую функцию;

2) коэффициент разветвления по выходу К_раз;

3) коэффициент объединения по входу К_об,

4) коэффициент объединения по выходу К _{об вых};

5) мощность потребления Р_пот;

6) среднее время задержки распространения сигнала t _зд.р.ср;

7) рабочую частоту f,

8) помехоустойчивость U_{п max};

9) напряжение «О» U° или «1» U¹;

10) напряжение источника питания U_ип;

11) допуск на номиналы источников питания DU_ип;

12) входную С_вх и вы­ходную С_вых емкости;

13) ток потребления I_пот;

14) входное R_вх и выходноеR_вых сопротивления;

15) допустимый диапа­зон рабочих температур DT_р;

16) допустимую величину меха­нических воздействий;

17) допустимый диапазон атмосферного давления окружающей среды;

18) устойчивость к радиационным воз­действиям;

19) массу;

20) надежность.

Базовые элементы ТТЛ:

И НЕ

При низком уровне сигнала (логический ноль) хотя бы на одном из входов многоэмиттерного транзистора Т₀ схемы И-НЕ он переходит в состояние насыщения, а транзистор Т₁ находится в закрытом состоянии. На выходе схемы формируется высокий уровень напряжения. При высоком уровне сигнала на всех входах транзистор Т₀ работает в активном инверсном режиме (закрыт), а транзистор Т₁ находится в состоянии насыщения.

________________________________________________________________________