Soorten moderne geïntegreerde schakelingen - soorten logica, gevallen

Alle moderne microschakelingen zijn onderverdeeld in drie typen: digitaal, analoog en analoog-digitaal, afhankelijk van het type signalen waarmee ze werken. Vandaag zullen we het hebben over digitale microschakelingen, omdat de meeste microschakelingen in elektronica digitaal zijn, werken ze met digitale signalen.

Een digitaal signaal heeft twee stabiele niveaus - een logische nul en een logische eenheid. Voor microschakelingen die volgens verschillende technologieën zijn gemaakt, verschillen de niveaus van logische nul en eenheid.

Binnen de digitale microschakeling kunnen er verschillende elementen zijn waarvan de namen bij elke elektronische ingenieur bekend zijn: RAM, ROM, comparator, opteller, multiplexer, decoder, encoder, teller, trigger, verschillende logische elementen, enz.

Tot op heden zijn digitale circuits van TTL (transistor-transistor logic) en CMOS (complementaire metaaloxide-halfgeleider) technologieën het meest gebruikelijk.

In chips met TTL-technologie is het nulniveau 0,4 V en het eenheidsniveau 2,4 V. Voor chips met CMOS-technologie is het nulniveau bijna nul en is het unitniveau bijna gelijk aan de voedingsspanning van de chip. De nulspanning van de CMOS-chip wordt verkregen door de overeenkomstige uitgang te verbinden met de gemeenschappelijke draad en de hoogspanningsspanning wordt verbonden met de voedingsbus.

De naam van de microschakeling geeft de serie aan, die het soort technologie weerspiegelt waarmee deze microschakeling is gemaakt. Verschillende microschakelingen hebben verschillende snelheden, variërend in de grensfrequentie, in de toelaatbare uitgangsstroom, stroomverbruik, enz. De onderstaande tabel toont enkele soorten microschakelingen en hun kenmerken.

Kenmerken van populaire chiptypen

Bij het ontwerpen van een circuit van een elektronisch apparaat proberen ze voornamelijk chips van hetzelfde type logica te gebruiken om inconsistenties in de niveaus van digitale signalen (bovenste en onderste niveaus) te voorkomen.

De keuze van specifieke chiplogica is gebaseerd op de vereiste werkfrequentie, stroomverbruik en andere kenmerken van de chip, evenals de kosten. Soms is het echter niet mogelijk om rond te komen met één type microschakeling, omdat een deel van het ontworpen circuit bijvoorbeeld een hogere snelheid vereist, kenmerkend voor ESL-technologie microschakelingen, en het andere, lage stroomverbruik, typisch voor CMOS-chips.

In dergelijke gevallen moeten ontwikkelaars soms hun toevlucht nemen tot het gebruik van extra niveau-omzetters, hoewel het vaak mogelijk is om zonder hen te doen: het uitgangssignaal van de CMOS-chip kan naar de TTL-ingang worden gevoerd, maar het wordt niet aanbevolen om het signaal van de TTL-chip naar de CMOS-chip te leveren. Laten we vervolgens eens kijken naar de meest populaire gevallen van moderne microschakelingen.

DIP

Een klassieke rechthoekige kast met twee rijen draden die je vaak op oude planken aantreft. PDIP - plastic behuizing, CDIP - keramische behuizing. Keramiek heeft een thermische uitzettingscoëfficiënt dichtbij een halfgeleiderkristal, daarom is de CDIP - behuizing betrouwbaarder en duurzamer, vooral als de microschakeling wordt gebruikt in zware klimatologische omstandigheden.

Het aantal uitgangen wordt aangegeven in de chipaanduiding: DIP8, DIP14, DIP16, enz. De TTL-logic 7400-serie chips hebben een traditioneel DIP14-pakket. Deze behuizing is zeer geschikt voor zowel geautomatiseerde als handmatige assemblage tijdens uitvoerinstallatie (in gaten op de kaart).

Componenten in DIP-pakketten zijn meestal verkrijgbaar met een aantal pinnen van 8 tot 64. De steek tussen de pinnen is 2,54 mm en de rijafstand is 7,62, 10,16, 15,24 of 22,86 mm.

De pinnummering begint linksboven en gaat linksom. De eerste conclusie bevindt zich in de buurt van de sleutel - een speciale uitsparing of een ronde uitsparing aan een van de randen van de behuizing van de microschakeling.Als je naar de markering van bovenaf kijkt, met de behuizing van de microschakeling naar beneden gericht, zal de eerste uitgang altijd van linksboven zijn, dan gaat de telling aan de linkerkant naar beneden en vervolgens aan de rechterkant van onder naar boven.

SOIC

Rechthoekige behuizing van microschakelingen voor opbouw (vlak). Twee rijen pennen bevinden zich aan beide zijden van de chip. Bijna SOIC-cases nemen bijna een derde in beslag, en soms half zoveel ruimte als DIP-cases op boards, en de SOIC-case is drie keer dunner dan DIP's.

De nummering van conclusies, als u de chip van bovenaf bekijkt, begint links bovenaan de sleutel in de vorm van een ronde uitsparing en gaat vervolgens linksom. De behuizingen worden aangeduid als SO8, SO14, enz., In overeenstemming met het aantal pinnen: 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32 en 54. De afstand tussen de pinnen is 1,27 mm. Bijna alle moderne DIP-microschakelingen hebben tegenwoordig analogen voor vlakke montage in SOIC-pakketten.

PLCC (CLCC)

PLCC - plastic en СLCC - keramische vlakke kisten met vierkante vorm met contacten langs de randen aan vier zijden. Deze case is ontworpen voor solderen door middel van (vlakke) montage op een bord of voor installatie in een speciaal paneel (vaak een "wieg" genoemd).

Momenteel worden flash-geheugenchips in het PLCC-pakket, die als BIOS-chips op moederborden worden gebruikt, veel gebruikt. Indien nodig kan een radiator eenvoudig op een microcircuit worden geïnstalleerd, net als op een SOIC. De steek tussen de benen is 1,27 mm. Het aantal conclusies van 20 tot 84.

TQFP

TQFP is een dunne vierkante micro-behuizing voor oppervlaktemontage vergelijkbaar met PLCC. Het heeft een kleinere dikte (slechts 1 mm) en heeft een standaardpenmaat (2 mm).

Het mogelijke aantal conclusies is van 32 tot 176 met een grootte van één zijde van de behuizing van 5 tot 20 millimeter. Koperen kabels worden gebruikt in stappen van 0,4, 0,5, 0,65, 0,8 en 1 millimeter. Met TQFP kunt u problemen oplossen, zoals het verhogen van de dichtheid van componenten op printplaten, het verkleinen van de ondergrond, het verminderen van de dikte van de behuizingen van apparaten.

Zie ook: Hoe geïntegreerde schakelingen