Параметры интегральных схем

1. Коэффициент функциональной сложности (К=lg N, где N количество элементов в составе интегрально схемы) в зависимости от К различают следующие типы интегральных схем :

oт 1 до 10 - малые ИС (МИС)

от 10 до 100 - средние ИС (СИС) MSI

от 100 до 1000 - большие ИС (БИС) LSI

от 1000 до 10000 - сверхбольшие ИС (СБИС) VLSI

от 10000 - ультрабольшие ИС (УБИС) ULSI

Логические соглашения заключаются в принятии соответствия между состоянием логического элемента и значением логической переменной . Более положительный уровень называют верхним (В) Н . Более отрицательный низким (Н) L . Если верхний уровень (ВУ) мы отождествляем с 1 , а низкий уровень (НУ) с 0 , то говорят , что используется положительная логика (логика высокого уровня) , если наоборот то это отрицательная логика (логика низкого уровня).

2. Передаточная характеристика. (это зависимость ВЫХ от ВХ ) у всех логических элементов передаточная характеристика имеет вид :

- передаточная характеристика инверсного вида .

- передаточная характеристика не инверсного вида .

3. Входная характеристика (это зависимость I_ВХ(U_ВХ) ) .

4. Выходная характеристика (это зависимость U_ВХ (I_ВХ) ).

5. Динамические параметры :

а) время переключения из 0 в 1 и из 1 в 0 .

б) длительность фронта .

6. Время фильтрации. Если входной сигнал имеет малую длительность фронта то логический элемент отфильтровывает этот сигнал , т.е. не реагирует на этот входной сигнал, это происходит, если входной сигнал меньше времени переключения элемента (приблизительно, время фильтрации равно времени задержки) .

7. Помехоустойчивость. Помехоустойчивость определяет уровень помехи который определяет не вызывает переключения элемента . Способы определения.

а) аналитический;

б) с помощью передаточной характеристики (по ней можно использовать два способа ).

(а)

Uхп - пороговое напряжение переключения элемента

П₀ - помехоустойчивость по “0” П₀=U_Х,П - U_Х,Н

П₁ - помехоустойчивость по “1” П₁=U_Х,В - касательная под углом 45.

б)

П₀=U_Х,П,Н - U_Х,Н

П₁=U_Х,В - U_Х,П,В

низкий уровень от -1,5 В до 0,8 В;

верхний уровень от 2,4 В до 4,5 В.

8. Мощность потребления Р=n(Е_i*I_i)

E_i - номинал напряжения i-го источника питания;

I_i - ток потребления ЛЭ от i-го источника питания;

n - количество источников питания .

Различают Р_Н - низкого уровня (когда на выходе низкий уровень) и Р_В - высокого уровня (когда на выходе высокий уровень) .

Р_{статиЧескаЯ} (P_СТ) и Р_{динамиЧескаЯ} (P_Д).

Р_СТ - в режиме когда ЛЭ не переключается;

Р_Д - в режиме когда ЛЭ переключается.

Р_СТ < Р_Д P_СР=(Р_Н - Р_В)/2

9. Работа переключения определяется, как произведение потребляемой мощности Р на t - время переключения.

10. Нагрузочная способность. Определяется по следующей формуле I_{ВЫХ,ДОП} > n(I_ВХ,i) .

11. Коэффициент разветвления N определяет количество элементов данной серии , каторые могут быть подключены к данному элементу, так как в пределах схемы ток одинаковый , то I_{ВЫХ,ДОП} > N*I_ВХ. Если количество нагрузок превышает коэффициент разветвления ,то в этом случае элемент источник сгорает .