Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шпоргалка / МП шпора.doc
Скачиваний:
52
Добавлен:
21.02.2014
Размер:
176.13 Кб
Скачать

7. Помехоустойчивость

или, как ее еще наз., шумовой иммунитет определяет допустимое напряж. Помех на входах микросхемы и непосредственно связана с ее передаточной хар-ой.

различают:Статическую помехоустойчивость связывают с помехами, длительность кот. больше времени переходных процессов, и динамическую – с кратковременными помехами. Для обоих видов помехоустойчивости может учитываться воздействие напряж. низкого и высокого уровней.

Статической помехоустойчивостью по низкому уровню считается разность

U0НОМ =! U0ВЫХ. MAX – U0ВХ. MAX! ,

где UВЫХ. MAX – max допустимое напряж. низкого уровня на вых. нагрузочной микросхемы.

UВЫХ. MAX - max допустимое напряж. низкого уровня на вх. нагружающей ИС.

U0НОМ – отпирающая помеха.

Помехоустойчивость по высокому уровню определяется как

U1НОМ =!U1ВЫХ. MIN – U1ВХ.MIN!,

здесь U1ВЫХ. MIN – min напряж. высокого уровня на вых. нагруженной ИС.

U1ВЫХ. MIN – min допустимое напряж. высокого уровня на нагружающем выходе.

U1ВЫХ – запирающая помеха.

Так логич. ИС может находится в одном из двух устойчивых состояний, то различают:

  1. помехоустойчивость закрытой схемы по отношению к отпирающим помехам U0НОМ

  2. помехоустойчивость открытой схемы по отношению к запирающим помехам U1НОМ.

К0,1НОМ.СТ. = (U0.1НОМ) / (ΔUMIN) – коэф. статической помехоустойчивости.

Статическая помехоустойчивость служит основным показателем защищенности микросхем от помех.

Динамическая помехоустойчивость выше, чем статическая, т.к. при кратковременных помехах сказываются поразительные емкости и инерционные процессы в микросхеме.

Надежность

хар-ся 3 взаимосвязанными показаниями:

  1. интенсивностью отказов λ;

  2. Наработкой на отказ Т;

  3. Вероятностью безотказной работы Р(t) в течение заданного времени t.

В ИС отсутствует перегрев, они мало подвержены вибрации и ударам, технология производства обеспечивает высокое кач-во продукции, и поэтому их надежность во много раз выше, чем у изделий, собранных из отдельных деталей.

Интенсивность отказов определяется в ходе испытаний большой партии изделий и хар-ся выражением λ=n/Nt, где n – число отказов в ходе испытаний; t – время испытаний; N – число используемых изделий в партии.

Интенсивность отказов для совр. микросхем λ=10-8..10-9 (1/ч).

По этому параметру можно вычислить и остальные показания надежности

Т = 1/ λ-, и Р(t) = е λt;

Стойкость микросхем к механич. и климатич. воздействиям Они способны работать норм. при интенсивных механич. Нагрузках и в неблагоприятных условиях: при повышенной влажности (до 98 при 250С) и в большом температурном диапазоне (от –10 до +700С для ИС широкого применения и от –60 до +1250С - специального).

Кроме того, когда это требуется, учитываются такие микросхемы, число изделий в серии, особые условия эксплуатации, возможность сопряжения с изделиями др. серий и др. показания.

9. Сравнение различных типов микросхем.

В настоящее время промышленность выпускает множество серий логич. ИС и разработчику аппаратуры необходимо уметь проводить сравнение

Наибольшим быстродействием и сверхбыстродействием обладают микросхемы ЭСЛ-типа. Однако им присущи высокая потребляемая мощность и стоимость, т.к. они занимают большую площадь кристалла и имеют более сложную эл. схему. Этим схемам отдают предпочтение в аппаратуре, в кот. требуется наибольшее быстродействие любой ценой. ЭЛС-микросхемы сохраняют работоспособность в большом интервале температуры и при колебаниях напряжения в цепях питания.. Поэтому ЭСЛ-микросхемы – это обычно МИС или СИС. Недостатком схем ЭСЛ явл. и то, что для их работы необходимы 2 ист. питания. Для сравнения различных типов микросхем используют параметр энергии переключения. Чем меньше его значение, тем предпочтительнее данный тип микросхем

Схемы ТТЛ менее дороги, чем ЭСЛ, и обладают несколько меньшим быстродействием, хотя и превосходят по нему стальные биполярные микросхемы. Но здесь при сравнении должна учитываться степень интеграции. Если степень интеграции ЭСЛ-схем мала, то для изготовления одного и того же устройства таких схем потребуется больше, чем схем ТТЛ, обладающих большей степенью интеграции. То быстродействие, кот. выигрывается при использовании ЭСЛ-схем, может быть потеряно в соединяющих их проводниках. ЭСЛ - применяются в ЭВМ сверхвысокого быстродействия и скоростных устройствах дискретной обработки информации.

Особенностью ТТЛсхем явл:

  • для повышения устойчивости работы их свободные входы необходимо подключить через регистр = 1ком к ист. питания.

  • к каждому регистру допускается подключение 20 свободных входов.

  • при монтаже ИС на печатной плате необходимо предусмотреть вблизи разъема подключение конденсатора из расчета 0,1мкф на одну ИС, исключающих НЧ-помехи. Для исключения ВЧ-помех устанавливают по одному керамическому конденсатору на группу ИС числом не более 10 из расчета 0,002мкф на одну ИС.

Особенностями схем интегральной инжекционной логики (ИЛИ) явл. малое знач. энергии переключения, малая площадь, занимаемая одним И2Л - эл-ом на кристалле, и механич. совместимость И2Л – эл-ов с др. типами биполярных логич. схем: они могут быть изготовлены в одном кристалле вместе с ЭСЛ и ТТЛ-схемами.

Для микроэлектронных устройств с автономными источниками питания целесообразно использовать И2Л-схемы или МДП-схемы, потребляющие намного меньшую мощность, чем рассмотренные выше схемы, и имеющие сравнительно низкую стоимость.

Логич. МДП-ИС – серий 108,120,144,147,172,178 выполнены на транзисторах с каналами одного типа проводимости – относятся к схемам низкого быстродействия средней мощности.

КМОП-обладают высоким быстродействием чем ТТЛ. малой потребляемой мощностью .наибольшей помехозащищенностью с большим коэффициентом по выходу

При выборе ИС необходимо избегать применения разных серий. Если это неизбежно, то лучше применять ИС с одинаковым напряж. питания.

Соседние файлы в папке шпоргалка