4. Контрольные вопросы:
4.1 Дать общую классификацию микросхем и привести их маркировку. 4.2 Привести несколько примеров по сериям и функциональному назначению микросхем. 4.3 В чем преимущества и недостатки ТТЛ, КМОП, ЭСЛ, И2Л? 4.4 Что такое положительная и отрицательная логика? 4.5 Охарактеризуйте серию К176.
Ответы на контрольные вопросы
4.1 Дать общую классификацию микросхем и привести их маркировку.
В зависимости от используемых полупроводниковых приборов и способов связи их в логическую схему, а также связи между логическими элементами (по схемотехнической реализации) различают логические элементы и логические микросхемы. Так, в биполярных логических ИС используют резистивно-транзисторную (РТЛ), диодно-транзисторную (ДТП), транзисторно-транзисторную (ТТЛ), эмиттерно-связанную (ЭСЛ) и интегральную инжекционную (И2Л) логику, а в МОП – схемотехнику на рМОПТ с обогащением (рМОП ИС), на nМОПТ с обогащением и обеднением (nМОП ИС) и на комплементарных МОПТ (КМОП ИС).
В современной радиоэлектронной аппаратуре применяют наиболее совершенные логические ИС, основными из которых являются типа ТТЛ, И2 Л, ЭСЛ, nМОП и КМОП.
Упрощенная электрическая схема трехвходового логического элемента И-НЕ типа ТТЛ показана на рисунке 4, а. Входами Х1, Х2 и Х3 логического элемента являются эмиттеры многоэмиттерного транзистора VT1. Если на все входы подано напряжение высокого уровня, соответствующее логической 1 (например, +5 В), все эмиттерные переходы транзистора VT1 закрыты и ток от источника питания проходит через резистор R1 и открытый коллекторный переход транзистора VT1 в базу транзистора VT2. При этом транзистор VT2 открыт, работает в режиме насыщения и выходное напряжение равно малому падению напряжения на нем (Uвых = Uкэ.нас), т.е. соответствует низкому уровню логического 0.
Логические устройства любой сложности можно построить из минимального набора логических элементов. Основой построения серии логических ИС являются элементы И-НЕ либо ИЛИ-НЕ (при изменении положительной логики на отрицательную элемент И-НЕ функционирует, как ИЛИ-НЕ, а элемент ИЛИ-НЕ – как И-НЕ).
Рисунок 9 – Логические интегральные схемы серии 155:
а – четыре элемента 2И-НЕ (К155ЛАЗ), б – элемент 8И-НЕ (К155ЛА2)
Маркировка.
Первый элемент (буква К) – показывает, что микросхема предназначена для устройств широкого применения. Микросхемы, предназначенные для экспорта, перед буквой К имеют букву Э.
Второй элемент (вторая буква) – это характеристика материала и типа корпуса: Р – пластмассовый корпус с параллельным двухрядным расположением выводов; Бескорпусные микросхемы характеризуются буквой Б (перед номером серии), а в конце условного обозначения через дефис вводится цифра, характеризующая модификацию конструктивного исполнения: (например, 1 – с гибкими выводами;)
Третий элемент (одна цифра) – указывает группу микросхемы по конструктивно-технологическому признаку: 1, 5, 6, 7 – полупроводниковые; 2, 4, 8 – гибридные; 3 – прочие (пленочные, керамические, вакуумные).
Четвертый элемент (две или три цифры) — определяет порядковый номер разработки серии. В совокупности третий и четвертый элементы обозначают номер конкретной серии.
Пятый элемент (две буквы) – обозначает функциональное назначение микросхемы. (например, ПА – цифро-аналоговый преобразователь; УЕ – повторитель напряжения).
Шестой элемент – порядковый номер разработки в конкретной серии (среди микросхем одного вида). Следующие затем от А до Я указывают на разбраковку (допуск на разброс) по электрическим параметрам.