Typer av moderna integrerade kretsar - typer av logik, fall

Alla moderna mikrokretsar är indelade i tre typer: digital, analog och analog-digital, beroende på vilken typ av signaler de arbetar med. Idag talar vi om digitala mikrokretsar, eftersom de flesta mikrokretsar inom elektronik är digitala, de arbetar med digitala signaler.

En digital signal har två stabila nivåer - en logisk noll och en logisk enhet. För mikrokretsar tillverkade enligt olika tekniker skiljer sig nivåerna av logisk noll och enhet.

Inuti den digitala mikrokretsen kan det finnas olika element vars namn är kända för någon elektronisk ingenjör: RAM, ROM, komparator, adder, multiplexer, avkodare, kodare, räknare, trigger, olika logiska element, etc.

Hittills är digitala kretsar av TTL (transistor-transistor logik) och CMOS (komplementär metalloxid-halvledare) teknik vanligast.

I TTL-teknikchips är nollnivån 0,4V och enhetsnivån 2,4V. För CMOS-teknikchips är nollnivån nästan noll och enhetsnivån är nästan lika med chipets matningsspänning. Nollspänningen på CMOS-chipet erhålls genom att ansluta motsvarande utgång till den gemensamma tråden och högspänningen är ansluten till kraftbussen.

Namnet på mikrokretsen indikerar dess serie, som återspeglar den typ av teknik som denna mikrokrets gör. Olika mikrokretsar har olika hastigheter, varierande i begränsningsfrekvens, i tillåten utgångsström, effektförbrukning etc. Tabellen nedan visar vissa typer av mikrokretsar och deras egenskaper.

Egenskaper hos populära chiptyper

När de utformar en krets för en elektronisk enhet försöker de främst använda chips av samma typ av logik för att undvika inkonsekvenser i nivåerna av digitala signaler (övre och nedre nivåer).

Valet av specifik chiplogik baseras på den erforderliga driftsfrekvensen, energiförbrukningen och andra egenskaper hos chipet, liksom dess kostnad. Ibland är det emellertid inte möjligt att klara med en typ av mikrokretsar, eftersom en del av den konstruerade kretsen kan kräva till exempel en högre hastighet, kännetecknande för ESL-teknikens mikrokretsar, och den andra, låg effektförbrukning, typisk för CMOS-chips.

I sådana fall måste utvecklare ibland använda sig av att använda ytterligare nivåomvandlare, även om det ofta är möjligt att göra utan dem: utsignalen från CMOS-chipet kan matas till TTL-ingången, men det rekommenderas inte att leverera signalen från TTL-chipet till CMOS-chipet. Låt oss nu titta på de mest populära fallen av moderna mikrokretsar.

DIP

Ett klassiskt rektangulärt fodral med två rader av ledningar som ofta finns på gamla brädor. PDIP - plasthölje, CDIP - keramikfodral. Keramik har en värmeutvidgningskoefficient nära en halvledarkristall, därför är CDIP-fodralet mer tillförlitligt och hållbart, särskilt om mikrokretsen används under svåra klimatförhållanden.

Antalet utgångar anges i chipbeteckningen: DIP8, DIP14, DIP16 etc. TTL-logic 7400-serien har ett traditionellt DIP14-paket. Detta fodral är väl lämpat för både automatiserad och manuell montering under installationen (i hål på kortet).

Komponenter i DIP-paket finns vanligtvis med ett antal stift från 8 till 64. Tonhöjden mellan stiften är 2,54 mm, och radavståndet är 7,62, 10,16, 15,24 eller 22,86 mm.

Nålnumret startar uppifrån till vänster och går moturs. Den första slutsatsen ligger nära nyckeln - en speciell urtagning eller en cirkulär urtagning på en av kanterna på mikrocircuit-huset.Om du tittar på markeringen ovanifrån, med höljet på mikrokretsen vänd nedåt, kommer den första utgången alltid att vara uppifrån till vänster, då räknaren på vänster sida nedåt, sedan på höger sida från botten upp.

SOIC

Rektangulärt hölje av mikrokretsar för ytmontering (plan). Två rader med stift finns på båda sidor om chipet. Nästan SOIC-ärenden upptar nästan en tredjedel, och ibland hälften så mycket utrymme som DIP-fall på brädor, och SOIC-fallet är tre gånger tunnare än DIP.

Antalet slutsatser, om du tittar på chipet ovanifrån, börjar uppe till vänster om tangenten i form av en rund fördjupning och går sedan moturs. Fallen betecknas SO8, SO14, etc. i enlighet med antalet stift: 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32 och 54. Avståndet mellan stiften är 1,27 mm. Nästan alla moderna DIP-mikrokretsar idag har analoger för plan montering i SOIC-paket.

PLCC (CLCC)

PLCC - plast- och СLCC - keramiska plana fall med fyrkantig form med kontakter längs kanterna på fyra sidor. Detta fodral är utformat för lödning vid ytmontering (plant) på ett bräde eller för installation i en speciell panel (ofta kallas en "spjälsäng").

För närvarande används flashminnechips i PLCC-paketet, som används som BIOS-chips på moderkort, i stor utsträckning. Vid behov kan en radiator enkelt installeras på en mikrokrets, precis som på en SOIC. Tonhöjden mellan benen är 1,27 mm. Antalet slutsatser från 20 till 84.

TQFP

TQFP är ett tunt kvadratiskt ytmonterat mikrocircuitfodral som liknar PLCC. Den har en mindre tjocklek (endast 1 mm) och har en standardstiftstorlek (2 mm).

Det möjliga antalet slutsatser är från 32 till 176 med en storlek på en sida av ärendet från 5 till 20 millimeter. Kopparledningar används i steg om 0,4, 0,5, 0,65, 0,8 och 1 millimeter. TQFP låter dig lösa problem som att öka tätheten för komponenter på kretskort, minska storleken på underlaget, minska tjockleken på kapslingarna på enheter.

Se även: Hur gör integrerade kretsar