6 Параметры микросхем.

Каждая микросхема оценивается рядом параметров, обусловленных внутр. структурой и конструктивным исполнением. Некоторые из этих параметров касаются конкретной микросхемы, др. хар-ют все изделия данной серии.

Оценивают микросхемы по следующим основным параметрам:

1. быстродействию (задержка переключения);

2. напряжению питания;

3. потребляемой мощности;

4. коэф. разветвления по выходу;

5. коэф. объединения по входу;

6. помехоустойчивости;

7. энергии переключения;

8. надежности;

9. стойкости к климатическим и механ. воздействиям.

Быстродействие хар-ся max частотой смены входных сигналов, при кот. еще не нарушается норм. функционирование. Это один из важнейших параметров, т.к. опр-ет время обработки информации.

Для оценки временных св-в микросхем сущ-ет несколько параметров. на практике обычно пользуются так называемой задержкой распространения сигнала, кот. представляет собой интервал времени между входным и выходным импульсами. времена задержки распространения сигнала при вкл. t^1,0и при выкл. t^0,1 близки, но не равны.

t_зд..ср. = 0,5 (t^1,0+t^0,1), На рис.1 Сочетание Вкл. - выкл. – t^1,0; Выкл. – вкл. – t^0,1;

По этому параметру ИС можно разделить на:

Сверхбыстродейств. t_ЗД..СР. < 5 нс

Быстродейств. tзд.ср. = 5..10 нс.

Среднего tзд.ср. = 10..100 нс

Малого tзд.ср > 100 нс

Иногда пользуются близкими параметрами – временем, задержкой вкл. t^1,0 и выкл. t^0,1

Коэффициент разветвления по выходу

К_РАЗ –определяет нагрузочную способность логического элемента кот., может быть подключено к выходу данной схемы. При этом должна обеспечиваться устойчивая передача сигналов «0» или «1» при воздействии дестабилизирующих факторов: изменение t⁰С

Нагрузочная способность выражается целым числом (К_РАЗ = 2,4,6,10 и т. д.). Чем выше нагрузочная способность эл-та, тем выше его логич. возможности тем меньше требуется для построения вычисл. устройств. Однако увеличивать параметр К_РАЗ нецелесообразно, т.к. это ведет к снижению быстродействия, увелич. мощности потребления, ухудшению частичных хар-к и помехоустойчивости.

Поэтому в состав серии ИС входят обычно эл-ты с низкой нагрузочной способностью (К_РАЗ = 2..10 осн. логич. эл-ты) и с высокой нагрузочной способностью (К_РАЗ = 20..50).

Это дает возможность разработчику проектировать военную технику с оптимальным соотношением между потребляемой мощностью и количеством ИС в машине.

8.Энергия(работа) переключения.Потребляемая мощность

А=Pпот*tзд.ср.

Лог. ИС могут находиться в 4-х состояниях:

1. в стадии включения;

2. в состоянии “ Включено”;

3. в состоянии “ Выключения”;

4. в состоянии выключено.

Р_пот – средняя мощность потребления, важнейший параметр ИС.

Каждое из этих состояний характеризуется различной мощностью потребления. При этом в зависимости от типа логич. элемента мощность потребления будет происходить в основном при переключении из одного состояния в другое

Р_пот. = ( Рпот⁰ + Рпот¹ ) / 2.

Р⁰ – в состоянии “ Выкл ”

Р¹ – в состоянии “ Вкл ”.

По мощности потребления ИС делят на:

Мощные 30 мВт < Р_{потр. ср.} <300мВт;

Средние 3мВт < Р_{потр. ср.}< 30 мВт;

Маломощные 0,3 мВт < Р_{потр.ср.} < 3 мВт;

Микроваттные 1 мкВт < Р_{потр.ср.} < 300мкВт;

Нановаттные Р_{потр.ср.} < 1 мкВт.

Коэффициент объединенный по входу– определяет max возможное число входов ИС, по кот. реализуется логич. функция.Для простейших логич. эл-ов это число равноценных входов по И либо ИЛИ. Логич. эл-ты массового производства выпускаются с 2,3,4 и 8 вых. Когда возникает надобность в большем числе входов, применяют специальные ИС – расширители, числа входов кот. не имеют самостоятельного применения. Увеличение Коб ведет к потере частотных хар-к, уменьшению помехоустойчивости к увеличению мощности потребления.