Šiuolaikinių integrinių grandynų tipai - logikos tipai, atvejai

Visi šiuolaikiniai mikroschemai yra suskirstyti į tris tipus: skaitmeninius, analoginius ir analoginius-skaitmeninius, atsižvelgiant į tai, kokio tipo signalais jie dirba. Šiandien mes kalbėsime apie skaitmeninius mikroschemus, nes dauguma elektronikos mikroschemų yra skaitmeninės, jos veikia su skaitmeniniais signalais.

Skaitmeninis signalas turi du stabilius lygius - loginį nulį ir loginį vienetą. Mikro grandinėms, pagamintoms pagal skirtingas technologijas, loginio nulio ir vieningumo lygiai skiriasi.

Skaitmeniniame mikroschemoje gali būti įvairių elementų, kurių pavadinimai yra žinomi bet kuriam elektronikos inžinieriui: RAM, ROM, komparatorius, sumuotojas, multiplekseris, dekoderis, kodavimo įrenginys, skaitiklis, trigeris, įvairūs loginiai elementai ir kt.

Iki šiol dažniausiai naudojamos TTL (tranzistoriaus-tranzistoriaus logika) ir CMOS (papildomos metalo oksido puslaidininkio) technologijos.

TTL technologijos mikroschemose nulinis lygis yra 0,4 V, o įrenginio lygis yra 2,4 V. CMOS technologijos lustų atveju nulinis lygis yra beveik lygus nuliui, o vieneto lygis yra beveik lygus lusto maitinimo įtampai. CMOS lusto nulinė įtampa gaunama jungiant atitinkamą išėjimą prie bendro laido, o aukšto lygio įtampa prijungiama prie maitinimo magistralės.

Mikroschemos pavadinimas nurodo jos seriją, kuri atspindi technologijos, kuria ši mikroschema gaminama, tipą. Skirtingi mikroschemų greičiai skiriasi, jie skiriasi maksimaliu dažniu, leistina išėjimo srove, energijos suvartojimu ir kt. Žemiau esančioje lentelėje pateikiami kai kurie mikroschemų tipai ir jų charakteristikos.

Populiarių lustų rūšių charakteristikos

Projektuodami elektroninio įrenginio grandinę, jie stengiasi pirmiausia naudoti tos pačios logikos tipo lustus, kad būtų išvengta neatitikimų skaitmeninių signalų lygiuose (viršutiniame ir apatiniame lygiuose).

Konkrečios lusto logikos pasirinkimas pasirenkamas atsižvelgiant į reikiamą lusto veikimo dažnį, energijos suvartojimą ir kitas savybes, taip pat jo sąnaudas. Tačiau kartais neįmanoma apsieiti su vieno tipo mikroschemomis, nes vienai suprojektuotos grandinės daliai gali prireikti, pavyzdžiui, didesnio greičio, būdingo ESL technologijos mikroschemoms, o kitai - mažos energijos sąnaudos, būdingos CMOS lustams.

Tokiais atvejais kūrėjams kartais tenka kreiptis į papildomus lygio keitiklius, nors dažnai galima išsiversti be jų: išvesties signalas iš CMOS lusto gali būti tiekiamas į TTL įvestį, tačiau nerekomenduojama tiekti signalo iš TTL lusto į CMOS lustą. Toliau pažvelkime į populiariausius šiuolaikinių mikroschemų atvejus.

Nukoškite

Klasikinis stačiakampis dėklas, turintis dvi eilučių eiles, dažnai aptinkamas ant senų lentų. PDIP - plastikinis dėklas, CDIP - keraminis dėklas. Keramika turi šiluminio plėtimosi koeficientą, artimą puslaidininkio kristalui, todėl CDIP dėklas yra patikimesnis ir patvaresnis, ypač jei mikroschemą naudoja sunkiomis klimato sąlygomis.

Išėjimų skaičius nurodytas lusto pavadinime: DIP8, DIP14, DIP16 ir tt. „TTL-logic 7400“ serijos lustai turi tradicinį DIP14 paketą. Šis dėklas yra tinkamas tiek automatiniam, tiek rankiniam surinkimui montuojant išvestį (į skylutes plokštėje).

Komponentai DIP pakuotėse paprastai tiekiami su kaiščiais nuo 8 iki 64. Tarpai tarp kaiščių yra 2,54 mm, o atstumas tarp eilių yra 7,62, 10,16, 15,24 arba 22,86 mm.

Smeigtukų numeracija prasideda nuo viršutinės kairės pusės ir einama prieš laikrodžio rodyklę. Pirmoji išvada yra šalia rakto - specialios įdubos arba apskrito įdubos viename iš mikroschemų korpuso kraštų.Jei pažvelgsite į žymėjimą iš viršaus, kai mikroschemos korpusas nukreiptas žemyn, pirmasis išėjimas visada bus iš viršaus į kairę, tada skaičius skaičiuojamas kairėje pusėje žemyn, tada dešinėje pusėje iš apačios į viršų.

SOIC

Stačiakampis mikroschemų korpusas, skirtas montuoti ant paviršiaus (plokštumos). Dvi kaiščių eilės yra išdėstytos iš abiejų lusto pusių. Beveik SOIC dėklai užima beveik trečdalį, o kartais ir perpus mažiau vietos nei DIP dėklai lentose, o SOIC korpusas yra tris kartus plonesnis nei DIP.

Išvadų numeracija, jei pažvelgsite į lustą iš viršaus, prasideda rakto viršuje, kairėje, apvalios išpjovos pavidalu, tada eina prieš laikrodžio rodyklę. Atvejai žymimi SO8, SO14 ir kt., Atsižvelgiant į kaiščių skaičių: 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32 ir 54. Atstumas tarp kaiščių yra 1,27 mm. Beveik visi šiuolaikiniai DIP mikroschemos turi analoginius planšetinius tvirtinimo elementus SOIC paketuose.

PLCC (CLCC)

PLCC - plastikiniai ir СLCC - kvadratinės formos keraminiai plokšti dėklai, kurių kontaktai išilgai kraštų yra iš keturių pusių. Šis dėklas yra skirtas litavimui, montuojant ant paviršiaus (plokštumos) ant lentos, arba montavimui į specialų skydelį (dažnai vadinamą „lovelę“).

Šiuo metu PLCC pakete esančios „flash“ atminties mikroschemos, kurios yra naudojamos kaip BIOS lustai pagrindinėse plokštėse, yra plačiai naudojamos. Jei reikia, radiatorių galima lengvai sumontuoti ant mikro grandinės, kaip ir ant SOIC. Tarpas tarp kojų yra 1,27 mm. Išvadų skaičius nuo 20 iki 84.

TQFP

TQFP yra plonas kvadratinis ant paviršiaus montuojamas mikroschemų korpusas, panašus į PLCC. Jis yra mažesnio storio (tik 1 mm) ir turi standartinį kaiščio dydį (2 mm).

Galimas išvadų skaičius yra nuo 32 iki 176, kai vienos bylos dalis yra nuo 5 iki 20 milimetrų. Variniai laidai naudojami 0,4, 0,5, 0,65, 0,8 ir 1 milimetro žingsniais. „TQFP“ leidžia išspręsti tokias problemas, kaip padidinti komponentų tankį spausdintinėse plokštėse, sumažinti pagrindo dydį, sumažinti įrenginių gaubtų storį.

Taip pat žiūrėkite: Kaip veikia integriniai grandynai