Большая техническая энциклопедия
2 3 8 9
U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ЦЕ ЦИ

Цифровая интегральная схема

 
Цифровые интегральные схемы выпускаются сериями, входящими в состав семейств. Серия представляет собой комплект ИС, имеющих единое конструктивно-технологическое исполнение. В состав серий ЦИС входят как простейшие логические элементы, рассмотренные выше, так и узлы, блоки, субблоки и даже системы на их основе. Так, в состав серии К155, широко используемой для создания ЕС ЭВМ, входит более 100 типов ИС.
Цифровые интегральные схемы, микропроцессоры и микро - ЭВМ.
Цифровые интегральные схемы, микропроцессоры и микро - ЭВМ.
Цифровые интегральные схемы выпускаются сериями, входящими в состав семейств. Серия представляет собой комплект ИС, имеющих единое конструктивно-технологическое исполнение. В состав серий ЦИС входят как простейшие логические элементы, рассмотренные выше, так и узлы, блоки, субблоки и даже системы на их основе. Так, в состав серии К155, широко используемой для создания ЕС ЭВМ, входит более 100 типов ИС.
Цифровые интегральные схемы, микропроцессоры и микро - ЭВМ.
Цифровые интегральные схемы реализуют логические функции И, ИЛИ, НЕ и их комбинации.
Цифровые интегральные схемы ЦИС применяются в ЭВМ, устройствах дискретной обработки информации и автоматики. С помощью ЦИС преобразуются и обрабатываются цифровые коды. Вариантом этих схем являются логические микросхемы, выполняющие операции над двоичными кодами в большинстве современных ЭВМ и цифровых устройств.
Цифровые интегральные схемы микропроцессоров и микро - ЭВМ.
Микропроцессором называется цифровая интегральная схема ( одна или несколько) высокой степени интеграции, являющаяся функционально законченным изделием, в состав которой входят как минимум основные узлы процессора: арифметическое и логическое устройство, дешифратор команд и устройство управления.
Соверщенствование технологии цифровых интегральных схем ( ЦИС) сопровождается непрерывным снижением АП цифровых устройств.
При построении цифровых интегральных схем, содержащих транзисторы, диоды и резисторы и работающих в режиме включено-выключено, указанные недостатки монолитных устройств не мешают получать схемы, значительно превосходящие по параметрам аналогичные схемы на дискретных компонентах.
Повышенный спрос на цифровые интегральные схемы и качественное улучшение их рабочих характеристик привели к тому, что именно это направление было положено в основу развития новой технологии изготовления силовых полупроводниковых ключей. Опираясь на большинство методов обработки кремниевых пластин, которые были успешно применены в цифровой интегральной технике, разработчики силовых приборов уже к концу 70 - х годов достигли таких технологических и конструктивных успехов, что их уровень позволил создать сложные, но стабильно воспроизводимые многоячейковые структуры с однородными свойствами. За счет перемещения стока с поверхности кремниевой пластины ( как это свойственно горизонтальным структурам) на ее основание были изготовлены вертикальные структуры с повышенной плотностью тока и большими пробивными напряжениями, чем у упоминавшихся ранее УМДП-транзи-сторов.
Мультивибраторы на основе цифровых интегральных схем применяют чаще всего в качестве задающих генераторов радиоэлектронных устройств в тех случаях, когда устройство содержит в основном логические микросхемы или триггеры и расширение номенклатуры используемых микросхем нежелательно. При проектировании таких мультивибраторов наибольшее применение находят универсальные логические элементы И - НЕ и ИЛИ - НЕ.
С развитием технологии цифровых интегральных схем появилась возможность создания достаточно сложных и в то же время недорогих устройств обработки цифровой информации в виде весьма компактных микросхем. Однако увеличение сложности реализуемых в них алгоритмов обработки сужает область их применения и приводит к необходимости выпуска большой номенклатуры микросхем.
Какими основными параметрами характеризуются цифровые интегральные схемы.

Что представляют собой серии цифровых интегральных схем.
УБСР-ДИ в основном приняты: цифровые интегральные схемы серий К172 и К.
Во обобщенной таблице представлен перечень аналоговых и цифровых интегральных схем, выпускаемых в странах СНГ ( России, Белоруссии, Украине, Азербайджане, Грузии, Молдове, Узбекистане) и Прибалтики.
Пульт УП-АОН построен преимущественно на цифровых интегральных схемах ТТЛ серии К155, а также на транзисторах и диодах.
Наиболее целесообразным является проведение динамической алектротермотренировки цифровых интегральных схем на основе ТТЛ - структур. Этот процесс является весьма трудоемким и, как правило, сопровождается большими аппаратурными затратами, так как каждый типономинал тренируемой микросхемы требует своей схемы подключения нагрузок и стимулирующих сигналов.
Поскольку задачей данной работы является описание цифровых интегральных схем, то при последующем изложении материала основное внимание будет уделено потенциальным логическим схемам и устройствам на их основе, получившим широкое распространение в интегральной схемотехнике.
Один усилитель содержит 16 микросхем и несколько цифровых интегральных схем.
Для удобства разработчиков аппаратуры и по технологическим признакам цифровые интегральные схемы выпускают сериями. Серией называют совокупность микросхем различного функционального назначения, которые имеют согласованные электрические и временные параметры для совместного использования. Микросхемы одной серии изготавливают по единой технологии, и они имеют сходное конструктивное исполнение.
Основные электрические параметры - общие для всех типов цифровых интегральных схем, что позволяет сравнивать их между собой: быстродействие, мощность потребления, помехоустойчивость, коэффициент разветвления по выходу ( нагрузочная способность), коэффициент объединения по входу.
Реализация монтажного ИЛИ на элементах ДТЛ-типа. Элементы ТТЛ-типа представляют собой наиболее распространенные в настоящее время цифровые интегральные схемы. Их можно рассматривать как развитие интегрального варианта элемента ДТЛ-типа ( рис. 3.12), В § 3.1 отмечалось, что напряжение на входных диодах элемента ДТЛ-типа должно быть минимальным, а время восстановления обратного сопротивления-как можно меньше.
В настоящее время промышленность выпускает очень большое число серий цифровых интегральных схем.
Основные электрические параметры логических схем - общие для всех серий цифровых интегральных схем, что позволяет сравнивать их между собой: быстродействие, мощность потребления, помехоустойчивость, коэффициент разветвления по выходу ( нагрузочная способность), коэффициент объединения по входу.
Схемы простейших компараторов ( а, в, д. входные и выходные сигналы ( б, г. Недостатком такой схемы является несовместимость уровней выходного напряжения со стандартными уровнями цифровых интегральных схем.

Функцию регулирования опережения зажигания выполняет электронный блок-контроллер, реализованный на базе цифровых интегральных схем. Функцию регулирования силы тока в катушках зажигания выполняет другой электронный блок - коммутатор, аналогичный коммутатору БСЗ.
Прибор ( рис. 3.35) предназначен для высокопроизводительного измерения и разбраковки цифровых интегральных схем по динамическим параметрам.
КИА модели Интеграл предназначена для функциональной проверки и контроля статических параметров цифровых интегральных схем в корпусах и на пластинах.
Прежде всего, по признаку ориентации на массовое потребление или на конкретный заказ цифровые интегральные схемы можно разделить на стандартные и специализированные. Стандартные ИС приобретаются потребителем как готовые изделия ( off-the - shelf) и производятся массовыми тиражами, что позволяет затрачивать большие средства на их проектирование, поскольку его стоимость раскладывается на большое число изделий. Стандартные ИС традиционных видов имеют практически жесткую внутреннюю структуру, и потребитель не может влиять на характер их функционирования. Специализированные ИС ( СпИС), имеющие индивидуальный характер функционирования, приходится в той или иной мере разрабатывать ( проектировать) по конкретному заказу. Проектирование ИС - процесс сложный и дорогостоящий, поэтому понятно стремление в максимально возможной степени строить аппаратуру на основе стандартных ИС.
КИА модели Элекон-Дл - 1 предназначена для проверки функционирования и контроля динамических параметров цифровых интегральных схем и БИС биполярного типа. В модели имеется постоянное запоминающее устройство на полупроводниковых диодах, емкость памяти которого 1024 бит. В состав аппаратуры Элекон-Дл - 1 входят генератор тест-импульсов, коммутирующая матрица, блок эквивалентов нагрузки, стробоскопический измеритель с устройством согласования, автоматическое программное устройство, блок источников питания и опорных напряжений. Параметры измеряются с помощью стробоскопического метода.
В работах российских ученых и инженеров вопросы контроля качества и надежности ЭРИ, особенно цифровых интегральных схем и узлов, освещены сравнительно слабо.
Наиболее широкое применение ССАПР нашли при проектировании элементной базы ИЭТ, а именно аналоговых и цифровых интегральных схем малой ( МИС), средней ( СИС), большой ( БИС) и сверхбольшой ( СБИС) степени интеграции. Информация после каждого этапа по желанию разработчика выдается на ИГС для проведения визуального контроля проекта пользователем. Передается информация только от предыдущего этапа к последующему. В ССАПР отсутствуют реальная база данных, а также возможности альтернативного выбора того или иного маршрута проектирования или метода решения частной задачи. Каждый предыдущий ППП информационно сопряжен только с соседним, поэтому системы имеют более высокую производительность проектирования узкого класса элементов ИЭТ. Данные САПР сложно или невозможно приспособить для проектирования других составляющих элементов ИЭТ из-за необходимости изменения проблемной ориентации прикладных программных модулей.
Измерители интегральных схем ИИС-1М, ИИС-11 предназначены для проверки функционирования и контроля статических параметров цифровых интегральных схем. Программа измерений вводится при помощи перфокарт. Вывод информации осуществляется при помощи цифрового печатающего устройства типа ЭУМ-23П и цифрового вольтметра. Особенность измерителей заключается в том, что первая модель имеет 4 перфокарты емкостью 6000 бит, а вторая - 5 емкостью 7040 бит.
Появление новых технических средств - микропроцессоров, микро - ЭВМ, повышение степени интеграции цифровых интегральных схем стимулировало широкое распространение СЦУ в промышленности. Это связано со снижением трудоемкости создания СЦУ, возможностью их серийного производства, уменьшением стоимости аппаратуры, улучшением функциональных и надежностных характеристик устройств.
Особое внимание привлекает диэлектрическая изоляция, которая позволяет повышать рабочую частоту линейных интегральных схем, быстродействие цифровых интегральных схем и рабочие напряжения обоих видов. Рабочая частота и быстродействие увеличиваются вследствие того, что при изоляции диэлектриком примерно в 25 раз снижается емкость коллектор - подложка. Напряжение на участке коллектор - подложка, которое обычно равно 100 в, в несколько раз возрастает, достигая нескольких сот вольт. Улучшается также радиационная стойкость схем.
Для построения разнообразной электронной аппаратуры желательно иметь не отдельные логические схемы, а функционально полные серии цифровых интегральных схем.
В этой главе будут рассмотрены наиболее широко распространенные двоичные сумматоры и описаны особенности их проектирования на цифровых интегральных схемах.
Для реализации полупроводниковой памяти применяются два основных вида технологии - те же самые, что и для изготовления других цифровых интегральных схем: биполярная и МОП ( металл-окисел-полупроводник) - технологии.
Современный прогресс в развитии устройств автоматики, телемеханики и вычислительной техники во многом определяется повсеместным широким применением интегральных микросхем, и в первую очередь цифровых интегральных схем. Постоянно расширяется номенклатура серий интегральных схем, выпускаемых промышленностью. Существенный качественный скачок в дальнейшем улучшении технических характеристик аппаратуры связан с разработкой и внедрением больших интегральных схем ( БИС), реализующих функции целых узлов и устройств, а также новых, эффективных схемотехнических приемов проектирования как самих интегральных схем, так и цифровых устройств на их основе.

Несмотря на то что технологию изготовления полупроводников AIUBV и приборов на их основе по целому ряду причин нельзя считать вполне зрелой, на ее основе развиваются исследования и разработки сверхбыстродействующих цифровых интегральных схем, уже конкурирующих с кремниевыми БИС. Можно предположить, что полевые транзисторы с затвором Шоттки - легкие в изготовлении элементы с малым потреблением энергии, которые представляют собой очень удобную элементную базу для создания БИС - будут играть в этой конкуренции главную роль.
Схема типового ЭС Л - элемснта. Цифровые интегральные схемы ЭСЛ представляют собой транзисторные переключательные схемы с объединенными эмиттерами, обладающие по сравнению с ТТЛ-схемами большим быстродействием и большей потребляемой мощностью. Высокое быстродействие этих схем обусловливается реализацией ненасыщенного режима работы транзисторов и применением эмиттерных повторителей на выходе, а также уменьшением перепада выходною напряжения.
Появились различные цифровые интегральные схемы средней и большой степени интеграции, а также разнообразные прецизионные аналоговые ИС. Современные цифровые ИС реализуют функции целых блоков и узлов вычислительных устройств, обладают высоким быстродействием, что обусловило появление совершенно нового направления в электронике - создание микропроцессоров. Последние обладают такой универсальностью и функциональной сложностью, что существенно возросли возможности как практической реализации более совершенных методов обработки сигналов, так и дальнейшего развития средств автоматизации на их основе.
Совершенствование конструирования дискретной аппаратуры в значительной степени зависит от развития элементной базы. Для цифровых интегральных схем наряду с повышением точности параметров необходимо обеспечить повышение граничной частоты и величины отдаваемой мощности. Для развития радиотехнических систем с электронным сканированием и использования фазированных антенных решеток, состоящих из дискретных изучающих или приемных элементов, необходимо разработать малогабаритные излучающие сверхвысокочастотные устройства. В частности, создаются миниатюрные лампы бегущей волны, работающие в диапазоне частот 84 - 12 ГГц, длиной 15 см и массой 170 г. Для сравнения укажем, что обычная лампа бегущей волны имеет массу до 1 13 кг.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11