6. Интегральные микросхемы и их классификация

Схемотехника – это раздел электроники, в котором изучаются методы построения электронных устройств различного назначения. Сами эти методы можно разделить на две группы: 1) методы индивидуального и 2) группового проектирования. Методы первой группы ориентированы на индивидуальное или мелкосерийное производство. Все этапы проектирования (от составления технического задания до выпуска конструкторской документации и испытаний макетного образца) выполняются, как правило, одним человеком, основным инструментом которого является персональный компьютер. Вторая группа методов используется при разработке достаточно сложных электронных систем, требует применения нескольких автоматизированных рабочих мест на базе достаточно мощных компьютеров со специализированными пакетами автоматизированного проектирования и развитым набором средств инженерной графики (графопостроителей, плоттеров и т.д.). Отдельные этапы проектирования выполняются разными группами специалистов. В частности, разработкой принципиальной схемы занимаются инженеры-схемотехники, созданием конструкции – инженеры-конструкторы, подготовкой производства – инженеры-технологи. Координацию работ всех подразделений ведет группа ведущих инженеров под руководством главного инженера проекта.

Несмотря на имеющиеся отличия, оба метода проектирования электронных устройств ориентированы на элементную базу интегральных микросхем различного назначения. Интегральная микросхема – микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования, обработки сигнала и (или) накапливания информации и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов и кристаллов, которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое. Все интегральные микросхемы в зависимости от функционального назначения принято делить на аналоговые и цифровые. Аналоговые интегральные микросхемы (АИМС) предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. Цифровые интегральные микросхемы (ЦИМС) предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции.

АИМС и ЦИМС разрабатываются и выпускаются предприятиями-изготовителями в виде серий. Каждая серия отличается степенью комплектности и содержит несколько ИМС. К серии относят совокупность типов ИМС, которые могут выполнять различные функции, но имеют единое конструктивно-технологическое исполнение и предназначены для совместного применения. Как правило, с течением времени состав перспективных серий расширяется. Идентификатор серии в виде ее номера входит в обозначение ИМС и записывается в паспорте микросхемы. Обозначение микросхемы состоит из четырех элементов. Первый элемент – цифра, соответствующая конструктивно-технологической группе, и второй элемент – две или три цифры, обозначающие порядковый номер разработки, являются полным номером серии ИМС. Третий элемент – две буквы, соответствующие подгруппе и виду, определяют функциональное назначение ИМС. Четвертый элемент – порядковый номер разработки микросхем в данной серии и для данного функционального назначения, может состоять из одной или нескольких цифр и одной буквы как необязательного элемента. В табл. 6.1 представлены примеры классификации ИМС по функциональному назначению с указанием идентификатора подгруппы и вида (третий элемент обозначения).

Таблица 6.1

Подгруппа и вид микросхем	Обозначение	Пример
1	2	3
1. Генераторы
прямоугольных импульсов	ГГ	КР531ГГ1, К564ГГ1
гармонических сигналов	ГС
сигналов специальной формы	ГФ
2. Детекторы
амплитудные	ДА	К157ДА1
частотные	ДС
фазовые	ДФ
3. Ключи и коммутаторы
напряжения	КН	К590КН6, , К591КН3
тока	КТ	К590КТ1
прочие	КП	К555КП1
4. Логические элементы
И-НЕ	ЛА	КР1533ЛА3, К1561ЛА7
ИЛИ-НЕ	ЛЕ	К1531ЛЕ8, К1561ЛЕ1
И	ЛИ	К555ЛИ1, К1564ЛИ3
ИЛИ	ЛЛ	К555ЛЛ1
НЕ	ЛН	К555ЛН1, К561ЛН2
1	2	3
5. Модуляторы
амплитудные	МА
импульсные	МИ
частотные	МС
фазовые	МФ
6. Наборы элементов
диодов	НД
конденсаторов	НЕ
резисторов	НР
транзисторов	НТ	К504НТ1, К152НТ5
7. Преобразователи
цифро-аналоговые	ПА	К572ПА2, К1108ПА1
аналого-цифровые	ПВ	К572ПВ4, К1108ПВ2

Продолжение табл. 6.1

код-код	ПР	К155ПР7
8. Схемы вычислительных средств
сопряжения с магистралью	ВА	КР580ВА87
синхронизации	ВБ
управления вводом-выводом	ВВ	КР580ВВ51
контроллеры	ВГ	КР580ВГ75, КР1810ВГ89
микроЭВМ	ВЕ	КР1816ВЕ51
микропроцессоры	ВМ	КР580ВМ80, КР1810ВМ86
управления прерыванием	ВН	КР580ВН59, КР1810ВН59
управления памятью	ВТ	КР580ВТ57
микропрограммного управления	ВУ
9. Схемы запоминающих устройств
ассоциативные	РА	К589РА04
ПЗУ масочные	РЕ	КР568РЕ3
ПЗУ матрицы	РВ
ПЗУ однократного программирования	РТ	К556РТ16
РПЗУ	РР	К573РР2
РПЗУ с ультрафиолетовым стиранием	РФ	К573РФ4
РПЗУ на ЦМД	РЦ
ОЗУ	РУ	К537РУ10, К565РУ5
10. Схемы источников электропитания
выпрямители	ЕВ
стабилизаторы напряжения импульсные	ЕК
стабилизаторы напряжения непрерывные	ЕН	К142ЕН5, К142ЕН6
1	2	3
стабилизаторы тока	ЕТ
11. Схемы сравнения
амплитудные	СК	КР1100СК2
по напряжению (компараторы)	СА	К554СА2, К1401СА2
12. Схемы цифровых устройств
АЛУ	ИА
шифраторы	ИВ	К555ИВ3, К1564ИВ3
дешифраторы	ИД	К555ИД18, К564ИД4
счетчики	ИЕ	К555ИЕ6, К1561ИЕ11
регистры	ИР	К555ИР35, К564ИР12
полусумматоры	ИЛ
сумматоры	ИМ	К555ИМ6, К564ИМ1

Окончание табл. 6.1

прочие	ИП
JK-триггеры (универсальные)	ТВ	К555ТВ6, КР531ТВ11
JK-триггеры (комбинированные)	ТК	К155ТК1
D-триггеры	ТМ	К555ТМ7, К564ТМ3
RS-триггеры	ТР	К555ТР2, К564ТР2
Т-триггеры	ТТ
13. Усилители
высокой частоты	УВ
низкой частоты	УН	К174УН10, К548УН1
постоянного тока	УТ
операционные	УД	КР140УД708, К140УД27, К544УД2
прочие	УП
14. Фильтры
верхних частот	ФВ
нижних частот	ФН
полосовые	ФЕ
режекторные	ФР
15. Формирователи
импульсов прямоугольной формы	АГ	К555АГ3
импульсов специальной формы	АФ	К174АФ1
16. Многофункциональные схемы
аналоговые	ХА
аналоговые матрицы	ХН
цифровые	ХЛ
цифровые матрицы	ХМ
комбинированные	ХК, ХТ

Примечание. Первые буквы (К или КР) перед обозначением указывают на тип корпуса микросхем.