1.5 Сравнение различных типов микросхем.

В настоящее время промышленность выпускает множество серий логич. ИС иразработчику аппаратуры необходимо уметь проводить сравнение анализ по ихосновным параметрам, чтобы найти наилучшее соотношение в соответствии стребованиям к разрабатываемой МЭА.

Трудности выбора усугубляются тем, что технология производства многих типовсхем продолжает развивать, и разработчики аппаратуры должны уметь предвидеть,какая ситуация может сложиться через несколько лет.

Наибольшим быстродействием и сверхбыстроействием обладают микросхемы ЭСЛ-типа. Однако им присущи высокая потребляемая мощность и стоимость, т.к. онизанимают большую площадь кристалла и имеют более сложную эл. схему. Этимсхемам отдают предпочтение в аппаратуре, в кот. требуется наибольшеебыстродействие любой ценой. ЭЛС-микросхемы сохраняют работоспособность вбольшом интервале температуры и при колебаниях напряжения в цепях питания.Большая потребляемая мощность затрудняет получение ЭСЛ-микросхем высокойстепени интеграции, отводимая от кристалла не может превышать несколько ватт.Поэтому ЭСЛ-микросхемы - это обычно МИС или СИС. При создании аппаратуры наЭСЛ-микросхемах требуется значительная площадь коммутационных плат и,соответственно, большая длинна соед. их проводников, что влечет за собой искажениеформы сигналов и требует установки соответствующих нагрузок на концах линиисвязи. Недостатком схем ЭСЛ явл. и то, что для их работы необходимы 2 ист.питания. Для сравнения различных типов микросхем используют параметр энергиипереключения. Чем меньше его значение, тем предпочтительнее данный тип

микросхем, т.к. тоже самое быстродействие получают при меньшей мощности. Однакочем меньше его значение, тем более чувствительна микросхема к вых. нагрузке. Всвязи с этим микросхемы типа ЭСЛ и ТТЛ с большой потребляемой мощностьюмалочувствительны к вых. нагрузке.

Съемы ТТЛ менее дороги, чем ЭСЛ, и обладают несколько меньшимбыстродействием, хотя и превосходят по нему стальные биномерные микросхемы. Ноздесь при сравнении должна учитываться степень интеграции. Если степеньинтеграции ЭСЛ-схем мала, то для изготовления одного и того же устройства такихсхем потребуется больше, чем схем ТТЛ, обладающих большей степенью интеграции.То быстродействие, кот. выигрывается при использовании ЭСЛ-схем, может бытьпотеряно в соединяющих их проводниках. ЭСЛ - применяются в ЭВМ сверхвысокогобыстродействия и скоростных устройствах дискретной обработки информации.ТТЛ-ИС-106,130,133-135; 141,155,158,230,243,530; 531,533,555.Особенности эксплуатации:

для повышения устойчивости работы их свободныевходы необходимо подключить через регистр = 1 ком кист. питания.

к консольному регистру допускается подключение 20свободных входов.

при монтаже ИС и ПП необходимо предусмотретьвблизи разъема подключение конденсатора из расчета0,1мкф на одну ИС, исключающих НЧ-помехи. Дляисключения ВЧ-помех устанавливают по одномукерамическому конденсатору на груину ИС числом неболее 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, имеханич. совместимость И²Л - эл-ов с др. типами биполярных логич. схем: они могутбыть изготовлены в одном кристалле вместе с ЭСЛ и ТТЛ-схемами.

Для микроэлектронных устройств с автономными источниками питанияцелесообразно использовать И²Л-схемы или МДП-схемы, потребляющие намногоменьшую мощность, чем рассмотренные выше схемы, и имеющие сравнительнонизкую стоимость.МОП

Логич. МДП-ИС - серий 108,120,144,147,172,178 выполнены на транзисторах сканалами одного типа проводимости - относятся к схемам низкого быстродействиясредней мощности.

В связи с тем, что p-n-МДП и КМДП-схемы потребляют малую мощность и их эл-тызанимают малую площадь на кристалле, они более всего подходят для создания БИС иСБИС. Схемы КМДП обладают наименьшим потреблением энергии и набольшейпомехозащищенностью.КМОП

КМДП-ИС - серий 164,176,564,764 обладают высоким быстродействием, оченьмалой потребляемой мощностью и большим коэф. разветвления по выходу.

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