Электронные промышленные устройства. Кузнецов Б.Ф. - 54 стр.

54

                        2.2. СЕРИИ ЛОГИЧЕСКИХ МИКРОСХЕМ

                       Ключевые понятия раздела
                        Основные семейства цифровых интегральных схем. Основные параметры мик-
                        росхем. ДТЛ, ТТЛ, ЭСЛ и КМОП логика.

       В зависимости от технологии изготовления интегральные схемы (ИС) подразделяются на
серии, различающиеся физическими параметрами базовых логических элементов, а также числом
и функциональным назначением входящих в их состав микросхем. В настоящее время разработано
несколько десятков технологий изготовления ИС, перечисленных ниже.
   ТЛНС — транзисторная логика с непосредственной (гальванической) связью;
   РТЛ — резисторно-транзисторная логиа (разновидность: РЕТЛ — резисторно-емкостная логи-
   ка);
   ДТЛ—диодно-транзисторная логика(разновидность: МПЛ – медленная, помехоустойчивая ло-
   гика);
   ТТЛ — транзисторно-транзисторная логика;
   И2Л — интегральная инжекционная логика;
   ЭСЛ — эмиттерно-связанная логика;
   МДП — логические схемы на основе МДП транзисторов;
   КМДП — логические схемы на основе комплементарных МДП транзисторов;
   БиКМОП — технология изготовления интегральных микросхем с использованием биполярных
   и КМОП-транзисторов на одном кристалле.
        Наиболее широкое применение находят ИС, изготовляемые по ТТЛ-, KMOII-, ЭСЛ- и n-
МОП-технологиям, причем каждая из этих технологий имеет несколько разновидностей. Техноло-
гии изготовления ИС непрерывно совершенствуются с целью увеличения их быстродействия и
нагрузочной способности, уменьшения потребляемой мощности и увеличения степени интеграции
— количества компонентов, размещаемых на кристалле заданной площади.
       Чтобы правильно выбрать тип микросхемы, необходимо представлять внутреннюю струк-
туру базовых логических элементов, знать функциональные возможности и основные параметры
логических элементов разных семейств.
       К основным параметрам цифровых микросхем относятся следующие показатели.
       Потребляемая мощность. Большие цифровые схемы потребляют много энергии.Если огра-
ничить мощность питания микросхем (например, путем снижения напряжения питания), то это
снижает скорость работы схемы и ее помехоустойчивость.Элементы различных семейств сильно
различаются по своему энергопотреблению.
       Диапазон уровней и передаточная характеристика. Для малого энергопотребления должно
быть низкое напряжение питания. Напряжение питания определяет уровень напряжения логиче-
ской 1, а уровень напряжения логического 0 определяется падением напряжения на открытых ди-
одах и транзисторах микросхемы. Уровни напряжения 0 и 1 определяютсяпо передаточной харак-
теристике микросхемы (рис. 2.7). Следует учитывать, что при подключении нагрузки уровень
напряжения логической 1снижается.




                   Рис. 2.7. Передаточная характеристика логического элемента.