Составной элемент не может быть отделен от ИМС как самостоятельное изделие.
Компонент интегральной микросхемы – часть ИМС, которая выполняет функцию какого-либо электронного элемента и которая до монтажа в ИМС была самостоятельным комплектующим изделием.
Корпус интегральной микросхемы предназначен для защиты от внешних воздействий и соединения ее с внешними электрическими цепями посредством выводов.
Подложка ИМС предназначается для нанесения на нее элементов гибридных и пленочных ИМС, межэлементных и межкомпонентные соединений, а также контактных площадок.
Плата интегральной микросхемы является частью подложки или всей подложкой гибридной или пленочной ИМС, на поверхность которой нанесены пленочные элементы ИМС, межэлементные и межкомпонентные соединения и контактные площадки.
Контакты площадки представляют собой металлизированные участки на плате, подложке или кристалле ИМС, предназначенные для присоединения выводных тактов, а также контроля электрических параметров и режимов ИМС.
11
Вид составных элементов ИМС.
12
2. Аналоговые микросхемы и основные области их применения
Аналоговые микросхемы предназначены для преобразования и обработки непрерывных сигналов.
К аналоговым микросхемам относятся усилители, стабилизаторы напряжения и тока, специализированные микросхемы для радиоприемных и телевизионных устройств, аналоговые перемножители сигналов, компараторы, аналоговые ключи и коммутаторы, а также микросхемы для цифроаналогового и аналого-цифрового преобразования информации.
Аналоговые микросхемы можно разделить на две группы.
1.Микросхемы универсального назначения: матрицы согласованных резисторов, диодов, транзисторов и т. д. Сюда также относятся интегральные операционные усилители (ОУ).
2.Специализированные аналоговые микросхемы,
выполняющие некоторые определенные функции, например, фильтрацию, компрессию, перемножение аналоговых сигналов.
13
Основные области применения аналоговых
микросхем:
1.В АВМ (аналоговая вычислительная машина):
– операционные усилители.
2.В блоках питания:
–линейные стабилизаторы напряжения;
–импульсные стабилизаторы напряжения. 3. В видеокамерах и фотоаппаратах:
–ПЗС-матрицы;
–ПЗС-линейки.
ПЗС-ма́трица (сокр. от «прибор
с зарядовой связью»), или CCD-ма́трица (сокр. от англ. CCD, «charge-coupled device») — специализированная аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных фотодиодов, выполненная на основе кремния, использующая технологию ПЗС — приборов с зарядовой связью.
14
Основные области применения аналоговых
микросхем:
4.В аппаратуре звукоусиления и звуковоспроизведения:
– усилители мощности звуковой частоты;
– усилитель мощности сдвоенной частоты (УМСЧ) для стереофонической аппаратуры;
– различные регуляторы громкости и баланса.
5.В измерительных приборах:
–датчики давления;
–датчики магнитного поля;
–датчики температуры.
6. В радиопередающих и радиоприемных устройствах:
–детекторы АМ-сигнала;
–детекторы ЧМ-сигнала;
–смесители;
–усилители высокой частоты;
–усилители промежуточной частоты;
– однокристальные радиоприемники. |
15 |
3. Цифровые микросхемы
Цифровые микросхемы предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции.
По функциональному назначению цифровые микросхемы подразделяются на подгруппы: логические микросхемы (рис. 3.1), триггеры, элементы арифметических и дискретных устройств и др. Внутри каждой подгруппы по функциональному признаку микросхемы подразделяют на виды. Сведения о подгруппе и виде микросхемы содержатся в
ее условном обозначении. |
Большинство цифровых |
|
|
|
|
||
|
микросхем относится к |
|
|
|
потенциальным микросхемам: |
|
|
|
сигнал на входе и выходе |
|
|
|
представляется высоким и |
|
|
|
низким уровнем напряжений. |
|
|
Рис. 3.1. – Логический элемент |
Этим двум состояниям сигнала |
|
|
ставятся в соответствие |
|
||
2И-НЕ. |
|
||
логические значения 1 и 0. |
16 |
||
|
|||
|
|
3.1. Логические микросхемы
Логические микросхемы выполняют операции конъюнкции (И),
дизъюнкции (ИЛИ), инверсии (НЕ), более сложные логические операции: Н-НЕ, ИЛИ-НЕ, И-ИЛИ-НЕ и др. Логическая микросхема как функциональный узел может состоять из нескольких логических элементов, каждый из которых выполняет одну-две или более перечисленных логических операций, и является функционально-автономной, т.е. может использоваться независимо от других логических элементов микросхемы.
Конструктивно логические элементы объединены единой под- ложкой и корпусом и, как правило, имеют общие выводы для подключения источника питания.
Например, серия К155, включает следующий ряд логических микросхем:
К1ЛБ551 – два четырехвходовых логических элемента, К1ЛБ552 – один восьмивходовый логический элемент, К1ЛБ553 – четыре двухвходовых логических элемента,
К1ЛБ554 – три трехвходовых логических элемента.
17
Соответствие обозначения логического элемента и его таблицы истинности
18
RS-триггер
– RS-триггер имеет два информационных входа R и S, сигналы на которых управляют состоянием триггера. Вход S (Set — установить англ.) позволяет устанавливать выход триггера Q в единичное состояние (записывать единицу). Вход R (Reset — сбросить англ.) позволяет сбрасывать выход триггера Q (Quit
— выход англ.) в нулевое состояние (записывать ноль).
УГО асинхронного RS- триггера.
Табл. 3.1.
|
t |
|
t+1 |
C |
R |
S |
Q |
0 |
0 |
0 |
Q(t) |
0 |
0 |
1 |
Q(t) |
0 |
1 |
0 |
Q(t) |
0 |
1 |
1 |
Q(t) |
1 |
0 |
0 |
Q(t) |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Запр |
Функция переходов RSС-
триггера задается табл. 3.1.
При С = 0 Q (t+1) = Q (t)
независимо от значений установочных сигналов R и C, т.е. сигнал С=0 закрывает информационные входы, запрещая воздействие установочных сигналов. Сигнал С=1 является разрешающим. 19
D-триггер (триггер задержки)
– D-триггер (триггер задержки) с двумя устойчивыми состояниями имеет один информационный вход D и вход для синхронизирующего сигнала. Основное назначение триггера заключается в задержке информационного сигнала на один такт: поступивший на D-вход сигнал появится на выходе в следующем такте. Различают одно- и двухступенчатые D-триггеры.
|
|
|
Табл. 3.2. |
Функция переходов D-триггера |
||
|
|
t |
|
|
t+1 |
задается табл. 3.2. |
|
C |
D |
Q |
Q |
|
|
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
УГО D-триггера. |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
|
|
0 |
1 |
|
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
|
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
|
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
|
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
|
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|