2.2 Классификация
Большое разнообразие современных цифровых логических схем можно разделить
1 в зависимости от схемотехники логического элемента (ЛЭ) (типа логики):
- на схемы транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ);
- транзисторно-транзисторной логики с диодами Шотки (ТТЛШ);
- эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ);
- с комплементарными МОП-транзисторами (КМОП)
2 по принципу построения активного элемента:
- на биполярные;
- полевые
3 способу передачи информации:
- на синхронные;
- асинхронные
типу информационных сигналов:
- на потенциальные;
- импульсные;
- импульсно-потенциальные.
В последние годы получило развитие новое направление — схемы на основе арсенида галлия.
Для удобства разработчиков аппаратуры по технологическим, схемотехническим и конструктивным признакам цифровые интегральные микросхемы (ИМС) выпускаются сериями. Серия — это совокупность ИМС различного функционального назначения, имеющих общие электрические и эксплуатационные характеристики, выполненных по единой технологии и объединенных одним конструктивным решением (видом корпуса).
Функционально полная серия обычно содержит в своем составе несколько десятков типов ИМС, выполняющих различные логические и арифметические операции и представляющих собой как простые (комбинационные) логические элементы И, ИЛИ, НЕ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ, И-ИЛИ НЕ, так и целые узлы и блоки аппаратуры (регистры, счетчики, сумматоры, дешифраторы, арифметическо-логические устройства (АЛУ), схемы сравнения и др.).
Степень интеграции цифровых схем определяется как
i=logN,
где N- число элементов на кристалле. В зависимости отi (и соответственноN) микросхемы делятся на простые интегральные схемы, средней степени интеграции (СИС), большие ИС (БИС) и сверхбольшие ИС (СБИС).
По функциональному назначению цифровые микросхемы разделяются на подгруппы (ЛЭ, триггеры, сумматоры и т. д.) и виды внутри подгрупп (триггеры: счетные, универсальные, Шмитта и т. д.). Условные обозначения подгрупп и видов цифровых микросхем приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 -
Формирователи
Продолжение таблицы 2.1
Отечественной промышленностью выпускается достаточно большое число серий цифровых микросхем, предназначенных для построения ЭВМ, контрольно-измерительной, аппаратуры для связи и других видов радиоэлектронных устройств.
Общие сведения о микросхеме указаны в ее условном обозначении. Для характеристики материала и типа корпуса перед цифровым обозначением серии добавляется буквы: Б — бескорпусные; И, С — стеклокерамический корпус; М — металлокерамический корпус; Н — микрокорпус; Р — пластмассовый корпус. Для микросхем широкого применения в начале обозначения серии добавляется буква К.
Итак, ИС КР1533ЛА8 означает, что микросхема предназначена для широкого использования (К), выполнена в пластмассовом корпусе (Р), имеет номер серии 1533, относится к логической подгруппе (Л), по функциональному назначению является элементом И — НЕ (А) и имеет порядковый номер разработки микросхемы в данной серии 8.
Развитие цифровых микросхем идет по следующим направлениям:
микромощные на основе КМОП-структур (561, К561, 564, К564, 564В, Н564, КР1554, КР1561, К1564);
среднего быстродействия ТТЛ-логики (133, КМ 133, К155, КМ155);
маломощные на основе ТТЛ-, ТТЛШ-логики (134, КР134, 533, КМ533, К555, КМ555, КР1533);
быстродействующие на основе ТТЛ-, ТТЛШ-логики (К130, К131, КМ131, Н530, 530, М530, КР531, КР1531);
высокого быстродействия на основе ЭСЛ-логики (100, К100, 500, К500, 1500, К1500); ,
сверхвысокого быстродействия на основе арсенида галлия (К.6500).
В зависимости от требований, предъявляемых к аппаратуре, можно использовать различные серии микросхем. В радиоэлектронной аппаратуре с повышенными требованиями по быстродействию находят применение ИС 100, К500, К1500, с жесткими требованиями по потребляемой мощности при относительно невысоком быстродействии — ИС К561, К564, а быстродействующую аппаратуру с малой потребляемой мощностью позволяют создавать ИС 533, КМ533, К555, КР1533, КР1531.