Cтраница 3
В цифровой микросхеме простейшие логические операции осуществляются с помощью логических элементов. В начале развития микроэлектроники каждая микросхема содержала обычно всего один логический элемент, подобный тому, который показан на рис. 1.1, а. [31]
Широко используются цифровые микросхемы в аппаратуре связи квазиэлектронных АТС, аппаратуре управления импульсно-кодовых сигяалоз, телефонных аппаратах, з устройствах радио - связи. Здесь все большее применение находят микропроцессоры, которые управляют работой системы связи, нахааал оптимальные пути соединений абонентов, осуществляют диагностику неисправностей и решают много других задач. В телефонии, например, микропроцессоры лбеспечивают клавишный набор номера ( в 2 раза экономится время по сравнению с существующим набором), индикацию набранного номера, повторение вызова. [32]
Перспективные серии цифровых микросхем, предназначенные для применения в аппаратуре промышленного и бытового назначения, перечислены в табл. 2.2. Можно выделить три этапа развития микросхем, входящих в состав стандартных серий для создания цифровых устройств различного назначения. [33]
На основе цифровых микросхем выполняют, в частности, логическую часть устройств релейной защиты, автоматики и телемеханики. Они преобразуют и обрабатывают дискретные сигналы, выраженные в двоичном или другом цифровом коде. [34]
На базе цифровых микросхем серий К137, К155, К187, К500, К583 и некоторых других создана единая система ЕС ЭВМ ( Ряд1, Ряд2), представляющая собой семейства универсальных цифровых вычислительных машин, обладающих высокой производительностью ( до 1 5 млн. операций в секунду и выше) и предназначенных для решения широкого круга научно-технических и экономических задач. [35]
Для обслуживания цифровых микросхем ЭСЛ предназначены компараторы серии КМ597, выполненные по ЭСЛ-технологии с изоляцией р-п переходами. Транзисторы компаратора, как и в ЭСЛ-ключах, всегда работают в линейном режиме и не входят в насыщение, что дает предельное быстродействие. Компаратор имеет два противофазных входа, два выхода Q и Q и вход стробирования, отключающий входной каскад. Для ускорения срабатывания в схеме усилителя введена положительная обратная связь с выхода второго каскада н вход первого. [36]
Для обслуживания цифровых микросхем ЭСЛ предназначены компараторы серии КМ597, выполненные по ЭСЛ-технологии с изо-ляцией р-п переходами. Транзисторы компаратора, как и в ЭСЛ-ключах, всегда работают в линейном режиме и не входят в насыщение, что дает предельное быстродействие. Компаратор имеет два противофазных входа, два выхода Q и Q и вход стробирования, отключающий входной каскад. Для ускорения срабатывания в схеме усилителя введена положительная обратная связь с выхода второго каскада н вход первого. [37]
По функциональному назначению цифровые микросхемы подразделяются на подгруппы логических микросхем, триггеров, элементов арифметических и дискретных устройств и др. Внутри каждой подгруппы по функциональному признаку микросхемы подразделяют на виды. [38]
В бытовой аппаратуре цифровые микросхемы используют в наручных и ластольных электронных часах, характеризукнцихся высокой точностью хода, надежностью, отсутствием необходимости в уходе. Микросхемы Применяются в игровых автоматах, микроволновых нагревательных печах, бытовой радиоаппаратуре. Особенно широкие возможности появляются с внедрением в нее микропроцессоров. [39]
В основу классификации цифровых микросхем положены три признака: вид компонентов логической схемы, на которых выполняются логические операции над входными переменными; способ соединения полупроводниковых приборов в логическую схему; вид связи между логическими схемами. По этим признакам логические ИС ложно классифицировать следующим образом: НСТЛМ - схемы с непосредственными связями на МОП-структурах; РЕТЛ - схемы с резисторно-емкостными связями; РТЛ - схемы, входная логика которых осуществляется на резисторных цепях; ДТЛ - схемы, входная логика которых осуществляется на диодах; ТТЛ - схемы, входная логика которых выполняется многоэммитерным транзистором; ЭСЛ - схемы со связанными эммитерами. [40]
Количественную меру сложности цифровых микросхем определяют иногда числом логических элементов ( ЛЭ), или вентилей, из которых состоит интегральная микросхема. Под логическим элементом в этом случае понимают устройства, выполняющие операции булевой ( логической) алгебры в двоичной системе. [41]
Для оценки эффективности цифровых микросхем и рабочих характеристик применяется показатель, равный произведению быстродействия в наносекундах на рассеиваемую мощность в милливаттах. Как видно из таблицы, микросхемы серий AS и ALS значительно улучшены по сравнению с остальными микросхемами серий ТТЛ и ТТЛШ. Схема AS обладает меньшей задержкой распространения и более высокой частотой переключения, чем любая схема других серий при незначительном увеличении мощности рассеивания. Стабильность параметров по постоянному току и времени переключения достигается во всем диапазоне температур. Серии микросхем AS и ALS совместимы между собой. [42]
Рассмотрим примеры построения цифровых микросхем на основе р-канальных МОП-транзисторов. Существуют и достаточно широко применяются три типа схем на МОП-транзисторах: статические, ква-зистатическне и динамические. В схемах квазистатическсто и динамического типов используется высокое входное сопротивление МОП-транзистсров и способность паразитной емкости затвора длительное время сохранять заряд и уровень напряжения на затворе. [43]
Количественную меру сложности цифровых микросхем определяют иногда числом логических элементов ( ЛЭ), или вентилей, из которых состоит интегральная микросхема. Под логическим элементом в этом случае понимают устройства, выполняющие операции булевой ( логической) алгебры в двоичной системе. [44]
Для оценки эффективности цифровых микросхем и рабочих характеристик применяется показатель, равный произведению быстродействия в наносекундах на рассеиваемую мощность в милливаттах. Как видно из таблицы, микросхемы серий AS и ALS значительно улучшены по сравнению с остальными микросхемами серий ТТЛ и ТТЛШ. Схема AS обладает меньшей задержкой распространения и более высокой частотой переключения, чем любая схема других серий при незначительном увеличении мощности рассеивания. Стабильность параметров по постоянному току и времени переключения достигается во всем диапазоне температур. Серии микросхем AS и ALS совместимы между собой. [45]