A modern integrált áramkörök típusai - logika típusai, esetek

Az összes modern mikroáramkört három típusra osztják: digitális, analóg és analóg-digitális, attól függően, hogy milyen típusú jelekkel működnek. Ma a digitális mikroáramkörökről fogunk beszélni, mivel az elektronika legtöbb mikroáramköre digitális, digitális jelekkel működnek.

A digitális jelnek két stabil szintje van - logikai nulla és logikai egység. Különböző technológiák szerint készített mikroáramkörök esetén a logikai nulla és egység szintjei különböznek.

A digitális mikroáramkörön belül lehetnek olyan elemek, amelyek nevét bármelyik elektronikus mérnök tudja: RAM, ROM, összehasonlító, addder, multiplexer, dekóder, kódoló, számláló, trigger, különféle logikai elemek stb.

A mai napig a leggyakoribb a TTL (tranzisztor-tranzisztor logika) és a CMOS (komplementer fém-oxid-félvezető) technológiák digitális áramkörei.

A TTL technológiai chipeknél a nulla szint 0,4 V, az egység szintje pedig 2,4 V. A CMOS technológiai chipeknél a nulla szint szinte nulla, az egységszint majdnem megegyezik a chip tápfeszültségével. A CMOS chip nulla feszültségét a megfelelő kimenetnek a közös vezetékhez történő csatlakoztatásával, és a magas szintű feszültséget a teljesítménybuszhoz csatlakoztatják.

A mikroáramkör neve a sorozatát jelöli, amely tükrözi a technológia típusát, amellyel a mikroáramkör készül. A különböző mikroáramköröknek különböző a sebessége, a határfrekvencia, a megengedett kimeneti áram, az energiafogyasztás stb. Szerint változnak. Az alábbi táblázat néhány típusú mikroáramkört és azok jellemzőit mutatja be.

A népszerű chipetípusok jellemzői

Az elektronikus eszközök áramköreinek megtervezésekor elsősorban azonos típusú logikákat használnak, hogy elkerüljék a digitális jelek (felső és alsó) ellentmondásait.

A konkrét chip logika megválasztása a szükséges működési frekvencián, a fogyasztáson és a chip egyéb jellemzőin, valamint annak költségén alapul. Időnként azonban nem lehetséges egy típusú mikroáramkörrel megkerülni, mert a tervezett áramkör egyik része például magasabb sebességet igényelhet, amely jellemző az ESL technológiai mikroáramkörökre, a másik pedig alacsony energiafogyasztást igényel, amely jellemző a CMOS chipekre.

Ilyen esetekben a fejlesztőknek időnként további szint-átalakítókat kell igénybe venniük, bár ezek nélkül is megtehetjük: a CMOS chip kimeneti jele a TTL bemenetre táplálható, de nem ajánlott a TTL chip jelét a CMOS chipre továbbítani. Ezután nézzük meg a modern mikroáramkörök legnépszerűbb eseteit.

DIP

Klasszikus téglalap alakú tok, két sor vezetékkel, gyakran a régi táblákon. PDIP - műanyag tok, CDIP - kerámia tok. A kerámia hőtágulási együtthatója egy félvezető kristályhoz közel van, ezért a CDIP eset megbízhatóbb és tartósabb, különösen, ha a mikroáramkört súlyos éghajlati körülmények között használják.

A kimenetek számát a chipjelölés jelzi: DIP8, DIP14, DIP16 stb. A TTL-logic 7400 sorozatú chipeknek hagyományos DIP14 csomagja van. Ez a tok jól használható mind az automatikus, mind a kézi összeszereléshez a kimeneti telepítés során (a táblán lévő lyukakba).

A DIP-csomagban lévő alkatrészek általában 8-tól 64-ig terjedő csapokkal kaphatók. A csapok közötti hangmagasság 2,54 mm, a sorköz 7,62, 10,16, 15,24 vagy 22,86 mm.

A tűszámozás a bal felső sarokban kezdődik, és az óramutató járásával ellentétesen megy. Az első következtetés a kulcs közelében található - egy speciális mélyedés vagy egy kör alakú mélyedés a forgácstest egyik szélén.Ha felülről nézi a jelölést, miközben a mikroáramkör házát lefelé nézi, akkor az első kimenet mindig balról fentről lesz, majd a számolás bal oldalról lefelé, majd jobb oldalról alulról felfelé.

SOIC

Mikroáramkörök téglalap alakú háza felületű (sík) rögzítéshez. Két sor csapok vannak a chip mindkét oldalán. Szinte a SOIC esetek csaknem egyharmadát, néha felét annyi helyet foglalják el, mint a táblákon lévő DIP esetek, és a SOIC eset háromszor vékonyabb, mint a DIP.

A következtetések számozása, ha felülről nézünk a chipre, a kulcs bal felső részén kerek mélyedés formájában kezdődik, majd az óramutató járásával ellentétesen halad. Az eseteket SO8, SO14 stb. Jelöljük, a csapok számának megfelelően: 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32 és 54. A csapok közötti távolság 1,27 mm. Szinte minden modern DIP mikroáramkörnek van analógja a síkban történő rögzítéshez a SOIC csomagokban.

PLCC (CLCC)

PLCC - műanyag és СLCC - négyzet alakú kerámia síktok, élek mentén négy oldalról érintkezve. Ezt a tokot felületre (síkban) táblára történő rögzítéssel történő forrasztásra vagy egy speciális panelbe (gyakran "kiságynak" nevezett) való felszerelésre tervezték.

Jelenleg széles körben használják a PLCC csomagban lévő flash memória chipeket, amelyeket BIOS chipekként használnak az alaplapokon. Szükség esetén radiátor könnyen felszerelhető a mikroáramkörre, akárcsak a SOIC-ra. A lábak közötti hangmagasság 1,27 mm. A következtetések száma 20-ról 84-re.

TQFP

A TQFP egy vékony, négyzet alakú, felületre szerelhető mikroáramkör-tok, hasonló a PLCC-hez. Kisebb vastagságú (csak 1 mm) és szabványos csapmérettel (2 mm).

A következtetések lehetséges száma 32-től 176-ig terjed, az ügy egyik oldalának mérete 5-20 milliméter. A rézvezetékeket 0,4, 0,5, 0,65, 0,8 és 1 mm-es lépésekben használjuk. A TQFP lehetővé teszi olyan problémák megoldását, mint például a nyomtatott áramköri táblákon lévő alkatrészek sűrűségének növelése, az aljzat méretének csökkentése, az eszközök házának vastagságának csökkentése.

Lásd még: Hogyan működnek az integrált áramkörök?