Tipos de circuitos integrados modernos - tipos de lógica, casos

Todos os microcircuitos modernos são divididos em três tipos: digital, analógico e analógico-digital, dependendo do tipo de sinal com o qual trabalham. Hoje falaremos sobre microcircuitos digitais, já que a maioria dos microcircuitos eletrônicos é digital, eles trabalham com sinais digitais.

Um sinal digital possui dois níveis estáveis ​​- um zero lógico e uma unidade lógica. Para microcircuitos feitos de acordo com diferentes tecnologias, os níveis de zero lógico e unidade diferem.

Dentro do microcircuito digital, pode haver vários elementos cujos nomes são conhecidos por qualquer engenheiro eletrônico: RAM, ROM, comparador, somador, multiplexador, decodificador, codificador, contador, gatilho, vários elementos lógicos, etc.

Até o momento, os circuitos digitais das tecnologias TTL (lógica transistor-transistor) e CMOS (semicondutor de óxido metálico complementar) são mais comuns.

Nos chips da tecnologia TTL, o nível zero é 0,4V e o nível da unidade é 2,4V. Para chips com tecnologia CMOS, o nível zero é quase zero e o nível da unidade é quase igual à tensão de alimentação do chip. A voltagem zero do chip CMOS é obtida conectando a saída correspondente ao fio comum, e a voltagem de alto nível é conectada ao barramento de força.

O nome do microcircuito indica sua série, que reflete o tipo de tecnologia pela qual esse microcircuito é produzido. Microcircuitos diferentes têm velocidades diferentes, variando na freqüência limite, na corrente de saída permitida, no consumo de energia etc. A tabela abaixo mostra alguns tipos de microcircuitos e suas características.

Características dos tipos populares de chips

Ao projetar um circuito de um dispositivo eletrônico, eles tentam usar principalmente chips do mesmo tipo de lógica para evitar inconsistências nos níveis de sinais digitais (níveis superior e inferior).

A escolha da lógica específica do chip é baseada na frequência operacional necessária, no consumo de energia e em outras características do chip, bem como em seu custo. No entanto, às vezes não é possível conviver com um tipo de microcircuito, porque uma parte do circuito projetado pode exigir, por exemplo, uma velocidade mais alta, característica dos microcircuitos da tecnologia ESL, e a outra, baixo consumo de energia, típico dos chips CMOS.

Nesses casos, os desenvolvedores às vezes precisam recorrer ao uso de conversores de nível adicionais, embora muitas vezes seja possível ficar sem eles: o sinal de saída do chip CMOS pode ser alimentado na entrada TTL, mas não é recomendado fornecer o sinal do chip TTL ao chip CMOS. A seguir, vejamos os casos mais populares de microcircuitos modernos.

Dip

Um estojo retangular clássico com duas fileiras de eletrodos frequentemente encontrados em pranchas antigas. PDIP - caixa de plástico, CDIP - caixa de cerâmica. A cerâmica possui um coeficiente de expansão térmica próximo a um cristal semicondutor, portanto, a caixa CDIP é mais confiável e durável, especialmente se o microcircuito for usado em condições climáticas severas.

O número de saídas é indicado na designação do chip: DIP8, DIP14, DIP16, etc. Os chips da série TTL-logic 7400 possuem um pacote DIP14 tradicional. Este gabinete é adequado para montagem automática e manual durante a instalação de saída (nos orifícios na placa).

Os componentes nas embalagens DIP geralmente estão disponíveis com um número de pinos de 8 a 64. O passo entre os pinos é de 2,54 mm e o espaçamento entre linhas é de 7,62, 10,16, 15,24 ou 22,86 mm.

A numeração dos pinos começa no canto superior esquerdo e segue no sentido anti-horário. A primeira conclusão está localizada perto da chave - um recesso especial ou um recesso circular em uma das bordas do compartimento do microcircuito.Se você observar a marcação de cima, com o alojamento do microcircuito voltado para baixo, a primeira saída será sempre do canto superior esquerdo, a contagem será feita no lado esquerdo para baixo e no lado direito de baixo para cima.

SOIC

Invólucro retangular de microcircuitos para montagem em superfície (plana). Duas fileiras de pinos estão localizadas em ambos os lados do chip. Os casos quase SOIC ocupam quase um terço e, às vezes, metade do espaço que os casos DIP nas placas, e o caso SOIC é três vezes mais fino que os DIPs.

A numeração das conclusões, se você observar o chip de cima, começa no canto superior esquerdo da chave na forma de um recesso redondo e depois segue no sentido anti-horário. Os casos são designados SO8, SO14 etc., de acordo com o número de pinos: 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32 e 54. A distância entre os pinos é de 1,27 mm. Atualmente, quase todos os microcircuitos modernos DIP possuem análogos para montagem plana em pacotes SOIC.

PLCC (CLCC)

Caixas planas de PLCC - plástico e СLCC - cerâmica de forma quadrada com contatos nas bordas dos quatro lados. Este gabinete foi projetado para soldar por montagem em superfície (plana) em uma placa ou para instalação em um painel especial (geralmente chamado de "berço").

Atualmente, os chips de memória flash no pacote PLCC, que são usados ​​como chips de BIOS nas placas-mãe, são amplamente utilizados. Se necessário, um radiador pode ser facilmente instalado em um microcircuito, assim como em um SOIC. O passo entre as pernas é de 1,27 mm. O número de conclusões de 20 a 84.

TQFP

O TQFP é um estojo de microcircuito quadrado fino para montagem em superfície semelhante ao PLCC. Tem uma espessura menor (apenas 1 mm) e um tamanho de pino padrão (2 mm).

O número possível de conclusões é de 32 a 176, com um tamanho de um lado do caso de 5 a 20 milímetros. Os fios de cobre são usados ​​em incrementos de 0,4, 0,5, 0,65, 0,8 e 1 milímetro. O TQFP permite resolver problemas como aumentar a densidade dos componentes nas placas de circuito impresso, reduzir o tamanho do substrato, reduzir a espessura dos gabinetes dos dispositivos.

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