Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
shemoteh / Схем1 Микросхемы.ppt
Скачиваний:
97
Добавлен:
01.03.2016
Размер:
1.21 Mб
Скачать

Компьютерная

схемотехника

Лекция 1. Цифровые микросхемы

Классификация микросхем

Интегральной микросхемой называется микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигналов и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов и которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое.

Классификацию микросхем производят по многим признакам. Рассмотрим основные из них.

Взависимости от технологии изготовления (ГОСТ 17021):

- полупроводниковые; - пленочные; - гибридные.

Вполупроводниковой микросхеме все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.

В пленочной микросхеме все элементы и соединения между ними выполнены в виде пленок проводящих и диэлектрических материалов.

Классификация микросхем

Вгибридной микросхеме содержатся как элементы пленочной

технологии (резисторы и конденсаторы), так простые и сложные компоненты (диоды, транзисторы, кристаллы полупроводниковых микросхем и т.д.).

В зависимости от функционального назначения:

-аналоговые;

-цифровые.

Они предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся соответственно по закону непрерывной и дискретной функций.

Классификация микросхем

По степени применения микросхемы подразделяют (ГОСТ 27394):

-микросхемы общего назначения;

-полузаказные;

-заказные.

Кмикросхемам общего назначения относят микросхемы, выполняющие определенные функции и предназначенные для многих видов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).

Кполузаказным относят микросхемы, разработанные на основе базовых (в том числе матричных) кристаллов и СБИС программируемой логики, которые имеют определенный набор сформированных элементов (электрически соединенных и не соединенных между собой), и предназначенные для определенной РЭА.

Кзаказным относят микросхемы, разработанные на основе стандартных или специально созданных элементов и узлов по функциональной схеме заказчика и предназначенные для конкретной РЭА.

Классификация микросхем

По степени интеграции:

Степень интеграции вычисляют по формуле к=lgN,

где N - число элементов, образующих данную микросхему.

Значение к, полученное расчетным путем, округляется до ближайшего целого числа.

В настоящее время промышленность производит микросхемы от 1-й степени интеграции (до 10 элементов включительно) до 10-й (до 10.000.000.000 элементов).

На практике сложность микросхем часто оценивают качественными критериями:

-микросхемами малой степени интеграции (МИС) считают изделия, содержащие до 100 элементов;

-средней (СИС) – до 1.000;

-большой (БИС) – до 10.000;

-сверхбольшой (СБИС) – больше 10.000.

Классификация микросхем

-ультрабольшая интегральная схема (УБИС) — до 1 миллиарда элементов в кристалле;

-гигабольшая интегральная схема (ГБИС) — более 1 миллиарда элементов в кристалле.

В настоящее время название УБИС и ГБИС практически не используется и все схемы с числом элементов, превышающим 10 000, относят к классу СБИС, считая УБИС его подклассом.

Закон Мура

Количество элементов на кристаллах электронных микросхем удваивается каждый год

Корпус 1760-pin FBGA

D = 42,50; E= 42,50; А = 3,50; e = 1,00;

Следствие закона Мура

Стоимость одного транзистора на кристаллах массовых микросхем уменьшается по экспоненциальному закону

Классификация микросхем

По типу примененных активных элементов:

-микросхемы на биполярных транзисторах;

-микросхемы на полевых транзисторах:

-микросхемы на биполярных и полевых транзисторах.

В курсе, в основном, будем изучать цифровые микросхемы, которые, главным образом, классифицируют по способу соединения транзисторов между собой в пределах одного базового логического элемента, определяющему логический базис или логику.

Различают следующие разновидности микросхем: ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика; ЭСЛ – эмиттерно-связанная логика;

КМОП-логика – логика на основе комплементарных МОП структур; БиКМОП логика - логика на основе биполярных транзисторов и

комплементарных МОП структур;

Соседние файлы в папке shemoteh