Кмоп микросхемы и их применение: Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП

Содержание

Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП

Предисловие

Широкое внедрение цифровой техники в радиолюбительское творчество связано с появлением интегральных микросхем. Цифровые устройства, собранные на дискретных транзисторах и диодах, имели значительные габариты и массу, иенадежно работали из-за большого количества элементов и особенно паяных соединений. Интегральные микросхемы, содержащие в своем составе десятки, сотни, тысячи, а в последнее время многие десятки и сотни тысяч и даже миллионы компонентов, позволили по-новому подойти к проектированию и изготовлению цифровых устройств. Надежность отдельной микросхемы мало зависит от количества элементов и близка к надежности одиночного транзистора, а потребляемая мощность в пересчете на отдельный компонент резко уменьшается по мере повышения степени интеграции.

В результате на интегральных микросхемах стало возможным собирать сложнейшие устройства, изготовить которые в радиолюбительских условиях без применения микросхем было бы совершенно невозможно.

Книга написана на ос,ювании большого опыта автора по изучению и применению микросхем серий ТТЛ ТТЛ К155, К555, КР1533, КР531 и КМОП К176, К561, КР1554, КР1561, 564 и содержит материал, частично нашедший отражение в его статьях, опубликованных в журнале «Радио» в 1982-1998 гг., и книгах автора. В настоящем издании описаны общие принципы функционирования комбинационных, последовательностных микросхем, ждущих мультивибраторов и генераторов, приведены схемы соединения микросхем для увеличения разрядности, фрагменты принципиальных схем цифровых устройств с применением различных описываемых микросхем, приведены описания формирователей и генераторов импульсов, квазисснсорных переключателей.

Автор надеется, что данная книга поможет многим радиолюбителям и радиоспециалистам творчески подойти к самостоятельной разработке и изготовлению многих полезных цифровых устройств.

…

Микросхемы КМОП (CMOS). Что такое и зачем нужны?

Общие сведения о микросхемах КМОП (CMOS)

Наглядный пример тому, как всё сложно запутанно в определении приоритетов научно-исследовательских работ, это микросхемы КМОП и их появление на рынке.

Дело в том, что полевой эффект, который лежит в основе МОП-структуры был открыт ещё в конце 20-х годов прошлого века, но радиотехника тогда переживала бум вакуумных приборов (радиоламп) и эффекты, обнаруженные в кристаллических структурах, были признаны бесперспективными.

Затем в 40-е годы практически заново был открыт биполярный транзистор, а уже потом, когда дальнейшие исследования и усовершенствования биполярных транзисторов показали, что это направление ведёт в тупик, учёные вспомнили про полевой эффект.

Так появился МОП-транзистор, а позднее КМОП-микросхемы. Буква К в начале аббревиатуры означает комплементарный, то есть дополняющий. На практике это означает, что в микросхемах применяются пары транзисторов с абсолютно одинаковыми параметрами, но один транзистор имеет затвор n-типа, а другой транзистор имеет затвор p-типа. На зарубежный манер микросхемы КМОП называют

CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Также применяются сокращения КМДП, К-МОП.

Среди обычных транзисторов примером комплементарной пары являются транзисторы КТ315 и КТ361.

Сначала на рынке радиоэлектронных компонентов появилась серия К176 основанная на полевых транзисторах, и, как дальнейшее развитие этой серии, была разработана ставшая очень популярной серия К561. Эта серия включает в себя большое количество логических микросхем.

Поскольку полевые транзисторы не так критичны к напряжению питания, как биполярные, эта серия питается напряжением от +3 до +15V. Это позволяет широко использовать эту серию в различных устройствах, в том числе и с батарейным питанием. Кроме того, устройства собранные на микросхемах серии К561, потребляют очень маленький ток.

Да и не мудрено, ведь основу КМОП-микросхем составляет полевой МДП-транзистор.

Например, микросхема К561ТР2 содержит четыре RS-триггера и потребляет ток 0,14 mA, а аналогичная микросхема серии К155 потребляла минимум 10 – 12 mA. Микросхемы на КМОП структурах обладают очень большим входным сопротивлением, которое может достигать 100 МОм и более, поэтому их нагрузочная способность достаточно велика. К выходу одной микросхемы можно подключить входы 10 – 30 микросхем. У микросхем ТТЛ такая нагрузка вызвала бы перегрев и выход из строя.

Поэтому конструирование узлов на микросхемах с применением КМОП транзисторов позволяет применять более простые схемные решения, чем при использовании микросхем ТТЛ.

За рубежом наиболее распространённый аналог серии К561 маркируется как CD4000. Например, микросхеме К561ЛА7 соответствует зарубежная CD4011.

Используя микросхемы серии К561, не следует забывать о некоторых нюансах их эксплуатации. Следует помнить, что хотя микросхемы работоспособны в большом диапазоне напряжений, при снижении напряжения питания падает помехоустойчивость, а импульс слегка «расползается». То есть чем напряжение питания ближе к максимуму, тем круче фронты импульсов.

На рисунке показан классический базовый элемент (вентиль), который осуществляет инверсию входного сигнала (элемент НЕ). То есть если на вход приходит логическая единица, то с выхода снимается логический ноль и наоборот. Здесь наглядно показана комплементарная пара транзисторов с затворами “n” и “p” типов.

На следующем рисунке показан базовый элемент 2И – НЕ. Хорошо видно, что резисторы, которые присутствуют в аналогичном элементе ТТЛ микросхемы, здесь отсутствуют. Из двух таких элементов легко получить триггер, а из последовательного ряда триггеров прямая дорога к счётчикам, регистрам и запоминающим устройствам.

При всех положительных качествах интегральных микросхем серии К561 у них, конечно, есть и недостатки. Во-первых, по максимальной рабочей частоте КМОП микросхемы заметно уступают микросхемам с другой логикой и работающей на биполярных транзисторах.

Частота, на которой уверенно работает серия К561, не превышает 1 МГц. Для согласования микросхем основанных на МОП структурах с другими сериями, например, ТТЛ, применяются преобразователи уровня К561ПУ4, К561ЛН2 и другие. Эти микросхемы также синхронизируют быстродействие, которое у разных серий может отличаться.

Но самый большой недостаток микросхем на комплементарных МОП структурах, это сильнейшая чувствительность микросхемы к статическому электричеству. Поэтому на заводах и лабораториях оборудуются специальные рабочие места. На столе все работы производятся на металлическом листе, который подключён к общей шине заземления. К этой шине подключается и корпус паяльника, и металлический браслет, одеваемый на руку работнику.

Некоторые микросхемы поступают в продажу упакованные в фольгу, которая закорачивает все выводы между собой. При работе в домашних условиях также необходимо найти возможность для стекания статического заряда хотя бы на трубу отопления. При монтаже первыми распаиваются выводы питания, а уже затем все остальные.

Главная &raquo Цифровая электроника &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Микросхемы серии КМОП Общие сведения Справочник по микросхемам ТТЛ и КМОП Любительская Радиоэлектроника

Микросхемы серии КМОП.

Общие сведения

Описанные в предыдущей главе цифровые микросхемы ТТЛ-серий -К155, К555, КР1533, КР531 обеспечивают построение самых различных цифровых устройств, работающих на частотах до 80 МГц, однако их существенный недостаток – большая потребляемая мощность. В ряде случаев, когда не нужно такое высокое быстродействие, а необходима минимальная потребляемая мощность, применяют интегральные микросхемы серий К176, К561, КР1561 и 564.

Микросхемы этих серий изготовляются по технологии комплементарных транзисторов структуры металл-диэлектрик-полупроводник (КМДП). Ранее в качестве диэлектрика использовался окисел кремния, поэтому сокращенным обозначением структуры этих микросхем было КМОП, оно и используется в этой книге.

Основная особенность микросхем КМОП – ничтожное потребление тока в статическом режиме – 0,1…100 мкА. При работе на максимальной рабочей частоте потребляемая мощность увеличивается и приближается к потребляемой мощности наименее мощных микросхем ТТЛ.

Рассмотрим внутреннюю структуру микросхем КМОП на примере двухвходового логического элемента ИЛИ-НЕ (рис. 160). Основу этого элемента составляют два транзистора структуры МОП с индуцированным каналом р-типа VT1 и VT2 и два транзистора с каналом n-типа VT3 и VT4. Резисторы и диоды являются вспомогательными и в нормальной работе элемента участия не принимают.

При подаче на оба входа напряжения, близкого к нулю (лог. 0), транзисторы VT3 и VT4 закрыты, транзисторы VT1 и VT2 открыты и соединяют выход элемента с источником питания. На выходе элемента напряжение близко к напряжению источника питания (лог. 1). Если на один из входов, например вход 1, подать лог. 1, транзистор VT2 закроется, транзистор VT4 откроется и соединит выход элемента с общим проводом, на выходе элемента появится лог. 0. Такой же результат будет при подаче лог. 1 на вход 2 или при подаче лог. 1 на оба входа одновременно.

Таким образом, изображенный на схеме рис. 160 элемент выполняет функцию ИЛИ-НЕ на два входа. Для увеличения числа входов элемента увеличивают число последовательно соединенных транзисторов с каналом р-типа и параллельно соединенных транзисторов с каналом n-типа. Для построения элементов с функцией И-НЕ транзисторы с каналом р-типа соединяют параллельно, с каналом п-типа – последовательно.

На рис. 161 приведена статическая переключательная характеристика инвертирующего МОП-элемента – зависимость его выходного напряжения от входного. Как видно из зависимости, переключение элемента происходит при входном напряжении, близком к половине напряжения питания. Диоды VD7 и VD8 (рис. 160) являются неотъемлемой частью МОП-транзисторов, диоды VD1 – VD6 и резисторы R1 и R2 специально вводятся в состав элемента для защиты МОП-транзисторов от статического электричества.

При превышении входным напряжением напряжения источника питания открываются диоды VD1 – VD4, что исключает подачу на затворы транзисторов напряжения, превышающего напряжение питания. При снижении входного напряжения до уровня, более низкого, чем потенциал общего провода, открываются диоды VD5 и VD6. В микросхемах серии К176 первых выпусков для защиты входов использовались диоды-стабилитроны с напряжением включения порядка 30 В, которые устанавливались вместо VD5 и VD6.

Микросхемы серий К176, К561, КР1561 выпускаются в пластмассовых корпусах с двухрядным расположением 14, 16 или 24 штыревых выводов, а микросхемы серии 564 – в корпусах с тем же количеством выводов, расположенных в одной плоскости, в так называемых планарных корпусах. Номинальное напряжение питания микросхем серии К176 – 9 В ±5%, однако они, как правило, сохраняют работоспособность в диапазоне питающих напряжений от 5 до 12 В. Для микросхем серий К561 и 564 гарантируется работоспособность при напряжении питания от 3 до 15 В, для КР1561 – от 3 до 18 В.Диапазон рабочих температур микросхем серии К176 от -10 до +70 “С, серий К561 и КР1561 от -45 до +85 ‘С, серии 564 от -60 до +125 С.

Выходные уровни микросхем при работе на однотипные микросхемы практически не отличаются от напряжения питания и потенциала общего провода. Максимальный выходной ток большинства микросхем серий К176, К561 и 564 не стандартизирован и не превышает единиц миллиампер, что несколько затрудняет непосредственное согласование микросхем этих серий с какими-либо индикаторами и микросхемами ТТЛ-серий.

Отличительной особенностью микросхем серии КР1561 является наличие буферных элементов не только на выходах сложных элементов, как в микросхемах серий К176, К561 и 564, но и на входах и выходах всех микросхем, независимо от их сложности. Кроме того, в микросхемах серии КР1561 улучшена защита от перегрузок как по входу, так и по выходу, в выходные цепи добавлены небольшие токоограничительные резисторы.

Стандартные статические нагрузочные характеристики микросхем серии КР1561 следующие. При лог. 0 на выходе и выходном напряжении 0,4; 0,5; 1,5 В выходной втекающий ток не менее 0,44; 1,1; 3 мА при напряжении питания 5,10,15 В соответственно. Те же нормы существуют и для вытекающих токов в состоянии лог. 1 при выходном напряжении 4,6; 9,5; 13,5 В соответственно. Кроме того, гарантируется, что при напряжении питания 5 В, выходном напряжении 2,5 В выходной вытекающий ток при лог. 1 составит не менее 1,36 мА.

Реально выходные токи микросхем серии КР1561 значительно больше. При лог. 0 на выходе и выходном напряжении 0,5 В выходной ток составляет примерно 3…5, 5…10, 6…15мА при напряжении питания 5, 10, 15 В соответственно. Аналогично вытекающий ток в состоянии лог. 1 при выходном напряжении, на 0,5 В меньшем, чем напряжение питания, составляет при тех же напряжениях питания примерно 1,2… 1,5; 2…3; 3…4 мА. При напряжении на выходе 1 В в состоянии лог. 0 выходной втекающий ток составляет 6…10,10…20,12…25 мА при указанных выше напряжениях питания, при напряжении, на 1 В меньшем напряжения питания, в состоянии лог. 1 вытекающий ток 2…3, 4…5,5…7 мА соответственно.

Ток короткого замыкания при напряжении 5 В составляет около 10 мА в состоянии лог. 0 и около 6 мА в состоянии лог. 1, что позволяет подключать практически любые светодиоды к выходам микросхем этой серии без ограничительных резисторов. При напряжении питания 10 или 15 В ток короткого замыкания может достигать 20…60 мА, поэтому включение ограничительных резисторов необходимо. Выходной ток 0,44 мА в состоянии лог. 0 при напряжении на выходе 0,5 В и напряжении питания 5 В гарантирует нормальную работу микросхем серии КР1561 на один вход микросхем серии К555. Поскольку, как указывалось выше, реальный выходной ток в этих условиях больше, микросхемы серии КР1561 можно нагружать на несколько входов микросхем серии К555 или на один вход микросхемы серии К 155.

Напряжение питания на микросхемы рассматриваемых серий подается на вывод с наибольшим номером, общий провод подключается к выводу с вдвое меньшим номером. Исключение составляют микросхемы К561ПУ4 и КР1561ПУ4, а также микросхемы, требующие для своей работы два источника питания. Все исключения отмечены далее при описании конкретных микросхем. При использовании микросхем следует помнить, что защита входов микросхем диодами от статического электричества не является полной. Поэтому при монтаже устройств с микросхемами КМОП необходимо соблюдать следующие правила.

Для исключения случайного пробоя за счет статического электричества потенциалы монтируемой платы, паяльника и тела монтажника должны быть уравнены. Для этого на ручку паяльника можно намотать несколько витков неизолированного провода или укрепить металлическую пластинку и соединить через резистор 100…200 кОм с металлическими частями паяльника. Конечно, обмотка паяльника не должна иметь контакта с его жалом. При монтаже свободной рукой следует касаться шин питания монтируемой платы. Если микросхема находится в металлической коробке или ее выводы упакованы в фольгу, прежде чем взять микросхему, следует дотронуться до коробки или фольги. При передаче микросхемы из рук в руки следует уравнять потенциалы участвующих в этом, дотронувшись друг до друга до момента передачи.

Применение микросхем КМОП-серий имеет свои особенности. Ни один из входов микросхем не может быть оставлен неподключенным, даже если логический элемент в микросхеме не использован. Свободные входы элементов должны бьггь или соединены с используемыми входами того же элемента или подключены к шине питания или к общему проводу в соответствии с логикой работы микросхемы. Напряжение источника питания должно подаваться ранее или одновременно с подачей входных сигналов.

В любом устройстве, собранном на микросхемах структуры КМОП, рекомендуется перед первым включением проверить прозвонкой подачу напряжения питания на все выводы питания и те выводы микросхем, на которые напряжение питания подается в соответствии с принципиальной схемой. Дело в том, что микросхема КМОП из-за наличия входных защитных диодов может работать без подачи напряжения на вывод питания, если хотя бы на один из входов микросхемы подано напряжение питания или лог. 1. Аналогично следует проверить цепь общего провода по той же причине.

В табл. 7 приведены обозначения большинства микросхем рассматриваемых серий, число выводов корпуса, предельная частота работы некоторых микросхем, а также номер рисунка книги, где дано графическое обозначение микросхемы. Для микросхем серии К176 предельная частота дана для напряжения 9 В, для серий К561 и 564 – для 5 и 10 В, для серии КР1561 – для 5, 10 и 15 В.

Таблица 7

Обозначение микросхемы	Функциональное назначение	Число выводов корпуса	Предельная частота, МГц при Uпит, В			Номер рис.
Обозначение микросхемы	Функциональное назначение	Число выводов корпуса	5	9,10	15	Номер рис.
КР1561АГ1	2 ждущих мультивибратора	16	–	–	–	277
К176ИД1 К561ИД1	Дешифратор 4-10 с прямыми выходами	16	–	–	–	232
К176ИД2 К176ИДЗ	Преобразователи двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора	16 16	–	–	–	235 235
564ИД4 564ИД5	Преобразователи двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора	16 16	–	–	–	235 235
КР1561ИД6	2 дешифратора 2-4 с прямыми выходами	16	–	–	–	238
КР1561ИД7	2 дешифратора 2-4 с инверсными выходами	16	–	–	–	238
К176ИЕ1	Шестиразрядный двоичный счетчик	14	–	1	–	172
К176ИЕ2	Пятиразрядный двоичный и десятичный счетчик	16	–	2	–	173
К176ИЕЗ	Счетчик-делитель на 6 с выходом на семисегментный индикатор	14	–	1	–	176
К176ИЕ4	Декада с выходом на семисегментный индикатор	14	–	1	–	177
К176ИЕ5	Кварцевый генератор и делитель частоты на 32768	14	–	–	–	184
К176ИЕ8 К561ИЕ8	Десятичный счетчик с дешифратором	16	1	2 3	–	185
К561 ИЕ9	Двоичный счетчик с дешифратором	16	1	3	–	187
К561ИЕ10 КР1561 ИЕ10	2 четырехразрядных двоичных счетчика	16	1,5	4 3	4	195
К561 ИЕ11	Четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик	16	–	5	–	200
К176ИЕ12	Кварцевый генератор и делители частоты на 32768 и 60	16	–	1. 2	–	203
К176ИЕ13	Счетчик для часов с будильником	16	–	1,2	–	205
К561ИЕ14	Четырехразрядный десятичный реверсивный счетчик	16	1,5	3	–	211
КА561ИЕ15А КА561ИЕ15Б	Делитель частоты с переключаемым коэффициентом деления	24	0,8 0,4	1,5 0,75	–	212
К561ИЕ16	14-разрядный двоичный счетчик	16	1,5	4	–	214
К176ИЕ17	Счетчик-календарь	16	–	–	–	219
К176ИЕ18	Кварцевый генератор и делители частоты на 32768 и 60	16	1	1	–	221
К561ИЕ19	Счетчик с переключаемым коэффициентом деления	16	0,6	1. 8	–	222

Таблица 7 (продолжение)

Обозначение микросхемы	Функциональное назначение	Число выводов корпуса	Предельная частота, МГц при Uпит,, В			Номер рис.
Обозначение микросхемы	Функциональное назначение	Число выводов корпуса	5	9, 10	15	Номер рис.
КР1561ИЕ20	12-разрядный двоичный счетчик	16	–	–	–	226
КР1561ИЕ21	Четырехразрядный двоичный синхронный счетчик	16	–	–	–	227
К561ИК1	3 мажоритарно-мультиплексорных элемента	16	–	–	–	268
564ИК2	Устройство управлений пятиразрядным индикатором	24	–	–	–	241
К176ИМ1 К561ИМ1	Четырехразрядный двоичный сумматор	16	–	–	–	262
К561ИП2	Элемент сравнения четырехразрядных чисел	16	–	–	–	271
564ИР1	18-разрядный сдвигающий регистр	14	1,5	3	–	228
К176ИР2 К561ИР2	2 четырехразрядных сдвигающих регистра	16	–	2 4. 5	–	228
К176ИРЗ	Четырехразрядный сдвигающий регистр	14	–	2	–	228
К561ИР6	Восьмиразрядный сдвигающий регистр (Z)	24	–	–	–	228
К561ИР9	Четырехразрядный сдвигающий регистр	16	–	–	–	228
К176ИР10	18-разрядный сдвигающий регистр	14	–	2	–	228
564ИР13	Регистр последовательного приближения	24	2	5	–	231
КР1561ИР14	Четырехразрядный регистр хранения информации (Z)	16	1. 8	3.6	4,8	228
КР1561ИР15	Четырехразрядный реверсивный сдвигающий регистр	16	–	–	–	228
К561КП1 КР1561КП1	2 мультиплексора 4-1	16	–	–	–	251
К561КП2 КР1561КП2	Мультиплексор 8-1	16	–	–	–	259
К176КТ1	4 ключа	14	–	–	–	250
К561КТЗ КР1561КТЗ	4 ключа	14	–	–	–	250
К176ЛА7 К561ЛА7	4 элемента 2И-НЕ	14	–	–	–	162
К176ЛА8 К561ЛА8	2 элемента 4И-НЕ	14	–	–	–	162
К176ЛА9 К561ЛАР КР1561ЛА9	3 элемента ЗИ-НЕ	14	–	–	–	162

Таблица 7 {продолжение)

Обозначение микросхемы	Функциональное назначение	Число выводов корпуса	Предельная частота, МГц при Uпит, В			Номер рис.
Обозначение микросхемы	Функциональное назначение	Число выводов корпуса	5.	9,10.	15	Номер рис.
564ЛА10	2 элемента 2И-НЕ (ОС)	14	–	–	–	162
К176ЛЕ5 К561ЛЕ5 КР1561ЛЕ5	4 элемента 2ИЛИ-НЕ	14	–	–	–	162
К176ЛЕ6 К561ЛЕ6 КР1561ЛЕ6	3 элемента 4ИЛИ-НЕ	14	–	–	–	162
К176ЛЕ10 К561ЛЕ10 КР1561ЛЕ10	3 элемента 3 ИЛИ-НЕ	14	–	–	–	162
К176ЛИ1	9И+НЕ	14	–	–	–	162
КР1561ЛИ2	4 элемента 2И	14	–	–	–	162
К561ЛН1	б элемента НЕ (Z)	16	–	–	–	165
К561ЛН2	6 элемента НЕ	14	–	–	–	165
К561ЛНЗ	6 повторителей (Z)	16	–	–	–	165
К176ЛП1	6 транзисторов	14	–	–	–	273
К176ЛП2 К561ЛП2	4 элемента ИЛИ с исключением	14	–	–	–	263
К176ЛП4	2 элемента ЗИЛИ-НЕ+НЕ	14	–	–	–	162
К176ЛП11	2 элемента 4ИЛИ-НЕ + НЕ	14	–	–	–	162
К176ЛП12	2 элемента 4И-НЕ + НЕ	14	–	–	–	162
К561ЛП13	3 мажоритарных элемента	14	–	–	–	267
КР1561ЛП14	4 элемента ИЛИ с исключением	14	–	–	–	263
К176ЛС1	3 мультиплексора 2-1	14	–	–	–	269
К561ЛС2	4 элемента И-ИЛИ	16	–	–	–	270
К176ПУ1	5 преобразователей уровня КМОП-ТТЛ с инверсией	14	–	–	–	164
К176ПУ2	6 преобразователей уровня КМОП-ТТЛ с инверсией	16	–	–	–	164
К176ПУЗ	6 преобразователей уровня КМОП-ТТЛ	16	–	–	–	164
К176ПУ4 КР1561ПУ4	6 преобразователей уровня КМОП-ТТЛ	16	–	–	–	164
К176ПУ5	4 преобразователя уровня ТТЛ-КМОП	16	–	–	–	164
564ПУ6	4 преобразователя уровня ТТЛ-КМОП (Z)	16	–	–	–	164
К561ПУ7	6 преобразователей уровня ТТЛ-КМОП с инверсией	14	–	–	–	164
К561ПУ8	6 преобразователей уровня ТТЛ-КМОП	14	–	–	–	164
К561СА1	13-входовый сумматор по модулю 2	16	–	–	–	266

Таблица 7 (окончание)

Обозначение микросхемы	Функциональное назначение	Число выводов корпуса	Предельная частота, МГц при Uпит, В			Номер рис.
Обозначение микросхемы	Функциональное назначение	Число выводов корпуса	5	9,10	15	Номер рис.
К176ТВ1 К561 ТВ 1 КР1561ТВ1	2 JK-триггера	14	3.5	2 8 8	12	169
К561ТЛ1 КР156ГГЛ1	4 триггера Шмитта 2И-НЕ	14	–	2	–	163
К176ТМ1	2 D-триггера	14	–	1	–	169
К176ТМ2 К561ТМ2	2 D-триггера	14	–	1 4.5	–	169
К561ТМЗ	4 D-триггера	16	–	2	–	168
К561ТР2	4 RS-триггера (Z)	16	–	–	–	166
564УМ1	4 D-триггера с увеличенной амплитудой выходного сигнала	16	–	–	–	168

Логика работы микросхем с одинаковым буквенно-цифровым обозначением у серий К176, К561, КР1561 и 564 полностью совпадает, совпадают реальные электрические параметры у микросхем серий К561 и 564, хотя паспортные нормы у них различны. Поэтому здесь рассматриваются лишь те микросхемы серии 564, которые или отсутствуют в других сериях, или имеют другие буквенно-цифровые обозначения. Изучение работы микросхем удобно начать с простейших комбинационных микросхем – логических элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ, И, повторителей и инверторов.

Применение цифровых микросхем серии ТТЛ и КМОП » MIRLIB.RU

Название: Применение цифровых микросхем серии ТТЛ и КМОП
Автор: Бирюков С.А.
Издательство: ДМК
Год: 2000
Страниц: 240
ISBN: 5-89818-049-4
Формат: PDF, DJVU
Размер: 17.4 Мб
Язык: русский
Серия: В помощь радиолюбителю

В книге описаны принципы использования интегральных микросхем серий ТТЛ К155, К555, КР1533, КР531 и КМОП К176, К561, КР1554, КР1561, 564. Приведены данные по входным и выходным токам, потребляемой мощности, быстродействию.
Рассмотрены схемы соединения микросхем для увеличения разрядности, фрагменты схем цифровых устройств с использованием некоторых микросхем, приведены описания формирователей и генераторов импульсов, квазисенсорных переключателей.
Книга рассчитана на широкие круги радиолюбителей и специалистов.

Содержание

Предисловие … 4
1. Микросхемы серий ТТЛ … 5
1.1. Общие сведения … 6
1.2. Микросхемы комбинационного типа малой степени интеграции … 20
1.3. Микросхемы последовательностного типа … 33
1.3.1. Триггеры … 34
1.3.2. Счетчики … 42
1.3.3. Регистры … 57
1.4. Микросхемы комбинационного типа средней степени интеграции … 76
1.4.1. Дешифраторы и шифраторы … 76
1.4.2. Мультиплексоры … 86
1.4.3. Преобразователи кодов … 90
1.4.4. Сумматоры и другие элементы … 108
1.5. Ждущие мультивибраторы и генераторы … 115
2. Микросхемы серий КМОП … 123
2.1. Общие сведения … 124
2.2. Микросхемы комбинационного типа малой степени интеграции … 128
2.3. Микросхемы последовательностного типа . .. 138
2.3.1. Триггеры … 138
2.3.2. Счетчики … 141
2.3.3. Регистры … 177
2.4. Микросхемы комбинационного типа … 183
2.4.1. Дешифраторы и преобразователи кодов … 183
2.4.2. Ключи и мультиплексоры … 193
2.4.3. Сумматоры и другие элементы … 199
2.5. Ждущие мультивибраторы … 205
2.6. Микросхемы серии КР1554 … 207
3. Формирователи и генераторы импульсов … 213
Заключение … 320

Скачать Применение цифровых микросхем серии ТТЛ и КМОП

Нашел ошибку? Есть жалоба? Жми!
Пожаловаться администрации

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Применение ТТЛ и КМОП » СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива “Применение ТТЛ и КМОП”, который расположен в категории “книги и методические указания”. Всё это находится в предмете “схемотехника” из пятого семестра, которые можно найти в файловом архиве МЭИ (ТУ). Не смотря на прямую связь этого архива с МЭИ (ТУ), его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе “книги и методические указания”, в предмете “схемотехника” в общих файлах.

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 4 – страница

КР557Ж! К755ЛЕб. К555ЛЕб К755ЛЕ5. К755ЛЕЕ К755ЛЕ КИ5ЛЕ5 КР 55МЕ7 КРЕ55ЛЕЮ бс :~гД’ бд! б 91 745 =Ж И 7! ! 1Л’ О Рис. 3. Микросхемы ИЛИ-НЕ нормирован также ток при выходном напряжении 2 В вЂ” он составляет не менее 42,4 МА, то есть эта микросхема может обеспечивать работу на нагрузку 50 Ом, например, на коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом, согласованный на конце.

Микросхемы КР1533ЛЕ10 и КР15ЗЗЛЕ11 имеют нагрузочную способность втрое большую стандартной для микросхем атой серии. Микросхема КР1533ЛЕ11 выполнена с открьбтьвм коллектором, максималыюе напряжение, которое можно подать на ее выход в закрытом состоянии, вЂ” 5,5 В. 11а рис. 4 приведены графические обозначения микросхем, выполняющих функцию И. Микросхемы ЛИ1, ЛИЗ, ЛИ6 имек>т стандартную для своих серий нагрузочную способность, микросхемы ЛИ2 КИВКИ! К555ЛИ\ хрипли! КР557ЛИ7 К555ЛИЕ КРИ Ыиб КРЕ55ЛИ5 К555ЛИЕ КрбибЛИ? К555ЛИ! КРЕПЛИ! К55МИб КР7555ЛИб КЕ5ЛИ5 ~в ~вЂ” С~ С- Д~5 С” П Рис. 4. Микросхемы И КРЕ55ЛИВ г~ в’~ вЂ” ~гв р|-б- :Д вр И КЯ555% И 79Д КР75ПЛИЮ Е С’ МИКРГ5~ХГММ СГГИЙ ПЛ и ЛИ4 выполнены с открытым коллектором, их нагрузочная способность в состоянии лог. 0 стандартная, в состоянии лог.

1 допускается подача напряжения 5,5 В. Микросхема К155ЛИ5 выполнена с открытым коллектором, ее нагрузочная способность такая же, как у К155ЛА18. К1ЮЮ1 Микросхемы КР15ЗЗЛИ8 и КР1533ЛИ10 К555551 кк5551551 5155555 551555551 имеют нагрузочную способность втрое боль- 4 вЂ” шую стандартной для микросхем этой серии. На рис, 5 приведены графические оГ>о- =П -~<–~~ 5Г1ь| 5Г15,15- значения микросхем, выполняющих функ:П~:П’ в 55 вЂ” -15 цию ИЛИ. МикросхсмаЛЛ1 имеетстандарв вЂ” ( Г тную нагрузочную способность, микросхема д В 1 )11 Ч5 55Г1 ш К155ЛЛ2 выполнена с открытым коллектовЂ” ром и имеет нагрузочную способность такую рис.

5. 155икроскем55 И51И же, как К155ЛА18. Микросхема КР1533ЛЛ4 имеет нагрузочную способность втрое большую стандартной для микросхем этой серии На рис. 6 приведены графическ1ие обозначения микросхем, выполняющих фупкцшо НЕ (инверторы). Микросхемы ЛН1 имеют стандартную нагрузочную способность, а ЛН2, К155ЛНЗ, К155ЛН5 выполнены с открытым коллектором п имеют стандартную нагрузочную способность в состоянии лог.

О. Для К155ЛНЗ и К155ЛН5 дополнителып5 гарантируется, что прн втскающем токе 40 мА выходное напряжение в состоянии лог. 0 це превышает 0,7 В. Допустимое напряжение на выходе микросхемы в состоянии лог. 1 составляет 5,5, 30 и 15 В для ЛН2, К155ЛНЗ и К155ЛН5 соответственно. Микросхема К155ЛН6 (рис. 6) вЂ” шесть мощных инверторов с возможностью перевода выходов в высокоимпедансное состояние. Управление состоянием выходов производится по двум равноправным входам управления Е (1 и 15), собранным по схеме, выполняющей функцию И. Прн подаче па оба указанных входа лог.

0 выходы инверторов переходят в активное состояние н инвертируют входные сигналы, при подаче хотя бы па олцн вход лог. 1 вЂ” переходят в высокоимпедансное состояние. Нагрузочная способность пнверторов довольно велика вЂ” при лог. 0 на выходе выходной втекаю5ций ток может достигать 32 мА, прн этом выходное напряжение не более 0,4 В, при лог.

1 на выходе выходной вытекающий ток вЂ” до 5,2 мА при выходном напряжении 2,4 В. Микросхема КР1533ЛН7 (рис. 6) вЂ” шесть ннверторов с повышенной нагрузочной способностью и возможностью перевода выходов в высокоил5псдансное состояние. Инверторы объединены в две группы, МИКРОСКЕМУ КОМБИНАЦИОННОГО ТИПА МАЛОЙ СТЕТ?ЕНИ ИНТЕГРАЦИИ 25 К’55Ю?.

К555ЛН1 КР15илнг. кннинг К!55Н13 К555Ю5 К155ЕН. К555ЛН1. кненлгя КР533ЛН! КР153?ЛНВ 1~;,~г -Б- 3 1 1 5Я б 9~! ~В -БП 1 39 -Б- и ! !г КР1533ЛНЮ 3 ~!В~ 1 5~1 Р~ б -й- 9 19 О -Б” П 1! О -Ы- 13 1 Р !2 К155ЛНб КРВ33ЛН? 1~~,~2 5~ 1 9~ 1,~В -С3- П 1 и -С3- и 1 1? 5Яб 9~ !О ~В -БП 1 1О -БП 1 1? Рис Б. Микроскемы НЕ у каждой из которых свой вход управления. Подача лог.

0 на вход Е1 включает инверторы с выходами 1 вЂ” 4, на вход Е2 вЂ” с выходами 5 и 6. Нагрузочная способность микросхемы 12 мА при 0,4 В в состоянии лог. 0 и 3 мА при 2,4 В в состоянии лог. 1. Микросхема КР1533ЛН8 (рис. 6) вЂ” шесть инверторов с повышенной нагрузочной способностью; максимальный уровень в состоянии лог. 0вЂ” 0,4 В при втекающем токе 12 МА и 0,5 В при 24 мА, минимальный уровень в состоянии лог. 1 2,4 В при вытекаюптем токе 3,0 МА и 2,5 В прп 0,4 МА. Микросхема КР153ЗЛН10 имеет нагрузочную способность втрое болыпуТо стандартной для микросхем этой серии, Микросхема выполнена с открытым коллектором, максимальное напряжение, которое можно подать на ее выход в закрытом состоянии вЂ” 5,5 В. На рис. 7 приведены графические обозначения микросхем, выполняющих функцию И-ИЛИ-НЕ и расширителей И-ИЛИ.

Все микросхемы И-ИЛИ-НЕ имеют стандартные выходы, кроме КР531ЛР10, которая выполнена с открытым коллектором, допустимое напряжение для нее в состоянии лог. 1 вЂ” 5,5 В. Следует отметить различие микросхем К155ЛР4 и К555ЛР4, КР1533ЛР4, а также К555ЛР11, КР1533ЛР11 и КР531ЛР11. Микросхемы К155ЛР1, К155ЛРЗ, К155ЛР4 имеют входы для подключения расширителей И-ИЛИ К155ЛД! и К155ЛД2, увеличиваюших число групп И в функции ИЛИ этих микросхем.

Аналогичные входы для расширения числа входов по ИЛИ имеет микросхема К155ЛЕ2. Однако более простой способ построения элементов И нлп ИЛИ с большим числом входов вЂ” каскадное соединение микросхем, МИКРОСХЕМЫ СЕРИЙ ТГЛ 2Л 5555ЛР1. КР1555ЛР1 КР551ЛР15 КБ5ЛРЛ К155ЛРЛ КР555й Р К155ЛР1 а К555ЛР15. КР1555ЛР55 К555ЛР11 КРЛЛИРИ КР55ЫРИ КВ5ЛРИ К1ИЛЛЛ Б Б 5 5Ю Е Рис. 7. Микраскемы И-ИЛИ-НЕ и расширигели И-ИЛИ выполняющих функции И-НЕ и ИЛИ-Нрй На рис. 8 (а) приведена схема элемента И на 16 входов, на рпс. 8 (б) вЂ” элемента ИЛИ па 32 входа. На рис. 8 (в) приведена схема элемента совпадения, формирующего на своем выходе лог.

1 при лог. 1 иа четырех верхних по схеме входах и лог. О на трех нижних. Такой элемент может использоваться для дешифрации определенных состояний счетчиков и других устройств. На рис. 9 приведены графические обозначения микросхем вЂ” повторителей входного сигнала. Микросхема ЛП8 вЂ” четыре повторителя входного сигнала с высокоимпедаисным состоянием. При лог.

О на управляющем входе Е сигналы с входа 0 элемента проходят на выход элемента без инверсии. При лог. 1 па входе Е выход элемента переходит в высокоимпедансное состояние. При лог. О на выходе микросхема К155ЛП8 обеспечивает втекающий ток 16 МА, при лог. 1 вЂ” вытека1ошнй 5,2 мА, К555ЛП8 вЂ” 24 МА и 2,6 мА соответственно. Микросхема К155ЛП9 (рис. 9) вЂ” шесть повторителей входного сигнала с открытым коллектором, ее выходные параметры такие же, как и у К155Л!-!3. Микросхема К155ЛП10 (рис. 9) вЂ” шесть мощных повторителей с возможностью перевода выходов в высокопмпеданспое состояние.

МИКРОСХЕМЫ КОМБИНАЦИОННОГО ТИПА МАПОЙ СТЕПЕНИ ИНТЕГРАЦИИ 97 ПО11 ОП1 ПП11 Логика управления и нагрузочная способность этой микросхемы такие же, как и у К155ЛНб. Микросхема К155ЛП11 (рис. 9) вЂ” шесть мощных повторителей, подобных повторителям микросхемы К155ЛП10, но разбитых на две группы, каждая из которых имеет свой вход управления. Подача лог. 0 на вход Е1 включает повторители с выходами 1-4, вход Е2 управляет выходами 5 и 6.

Нагрузочная способность микросхемы К155ЛП11 такая же, как у К155ЛН6. Микросхемы КР153ЗЛП16 и КР15ЗЗЛП17 имеют нагрузочпукт способность втрое большую стандартной для микросхем этой серии. Микросхема КР1533ЛП17 выполнена с открытым коллектором, К155ЛЛО. К555япб КР155ЛЛ1′ КР1555ЛЛЯ КР1\33ГЛ17 комли 3) б б и Рис. 9. Микроскемы лопторителей 7 обе 3 б ‘ ОРЕ ‘- ео еб гп 4П по еп е Рис. 8.

Многопкодояые элементы И (а), ИЛИ (б), элемент совладения но четб1ре лог, ( и три лог О (е) К155ЛЛ5 3~Я1 5~ 1 ~б РЕЛ -Е- и 1 Ю -ни 1 13 МИКРОСХЕМЫ СЕРИИ ГГЛ максимальное напряжение, которое можно подать на ее выход в закрытом состоянии вЂ” 5,5 Б. Основное назначение микросхем-повторителей входного сигнала, имеющих возможность перевода выходов в высокоимпсдапспое состояние, вЂ” поочерсдная подача па одну магистраль сигналов от различных источников. Причем благодаря большой нагрузочной способ>юсти микросхем магистраль может иметь болыпую емкость и большое число подключенных к ней нагрузок и источников сигналов. Этп микросхемы находят широкое применение также в качестве буфсрн ых элементов, в особенности в микропроцессорных микросхемах.

Для таких же целей служат далее рассматриваемые микросхемы, графические обозначения которых приведены на рис. 10. Микросхема КР531АП2 вЂ” четыре пары буферных неинвертирующих элементов с открытым коллект<>роьц частично соединенных между собой. Сигналы могут передаваться со входов А1 вЂ” А4 на двунаправленные выходы С1 вЂ” С4 при лог. 0 на входе ЕА и лог 1 на входе ЕВ, с двунаправленных выводов С! вЂ” С4 иа выходы В1 вЂ” В4 при лог. 0 па входе ГВ и лог.

Особенности схемотехники популярных микросхем технологии КМОП

Широкое применение у радиолюбителей находят микросхемы структуры КМОП серии К561. Аббревиатура КМОП означает, что логические элементы этих микросхем построены на комплементарных полевых транзисторах структуры Металл-Окисел-По- лупроводник. Комплементарные — это пара транзисторов, идентичных по значениям электрических параметров, но с разной проводимостью. На рис. п3.1 показана схема простого логического элемента структуры КМОП — инвертора. Применение улучшенной (по сравнению с серией К176) технологии позволило повысить напряжение питания микросхем до 15 В, а нижний рабочий предел напряжения питания уменьшить до 3 В. Практически все функциональные элементы К176-Й серии (за исключением некоторых, типа К176ИЕ12, К176ИЕ13 и некоторых других) имеют аналоги в К561-Й серии.

Рис. п3.1. Логический элемент — инвертор

Быстродействие микросхем КМОП растет пропорционально увеличению напряжения питания. Отдельный логический элемент такой микросхемы должен потреблять лишь небольшой ток питания (десятки и сотни мкА), если на его входе присутствуют статические уровни (высокий или низкий).

В первом случае разомкнут р-канал (то есть между входом элемента и +и_пи1 большое сопротивление R_BX , более 10 Ом). Во втором случае (на входе низкий логический уровень напряжения) р-канал замкнут, но т.к. R_BX элемента очень велико, от источника питания 11_пит потребляется пренебрежимо малый статический ток высокого уровня 1_вых. Однако, если на вход такого логического элемента подать последовательность импульсов, а в цепь источника питания включить микроамперметр с пределом 100 мкА, можно установить, что с ростом частоты следования входных импульсов будет повышаться динамический ток потребления логического элемента 1_{пот дин}. Пик потребляемого элементом , тока приходится на момент, когда оба канала инвертора открыты. Средний уровень тока потребления 1_пот окажется тем больше, чем выше частота следования входных импульсов. Если последовательность входных импульсов прекратилась, ток l_n₀_T элемента опять становится пренебрежимо малым. При максимальной частоте импульсов на входе потребляемый ток элемента редко выходит за пределы 1,5…2 мА. Для серии микросхем К561 при 11_пит = 15 В типовое значение времени переключения (быстродействия) равно t_p_ср = 50 не на инвертор при статической рассеиваемой мощности 0,4 мкВт на инвертор.

В родственной серии микросхем К1564 быстродействие повышено относительно К561 в 3…5 раз. Это достигается применением прогрессивной технологии при создании кристаллов (процессы ионной имплантации и замена металлических пленок областей затворов на полукремниевые). Поэтому микросхемы этой серии имеют быстродействие (переключение транзисторов) 10… 15 не, относительно 50 не у К561 серии. Быстродействие логических элементов микросхем К561 серии ограничено частотами 3…5 МГц.

Цифровые микросхемы должны быть устойчивы к пробоям от статического или наведенного от силовых сетей электричества. Такая защита обеспечивается соответствующей структурой элемента. На рис. п3.1 видно, что такую защиту обеспечивают диоды VD1—VD6 и резистор R1, ограничивающий пиковый уровень тока зарядки конденсатора С1 в моменты скачков напряжения при переключении элемента. Диоды VD4—VD6 защищают выход инвертора от пробоя между р- и n-областями. Диод VD6 имеет пробивное напряжение 50 В, a VD4 — 25 В. Диод VD5 защищает канал от возможной ошибочной смены полярности напряжения питания.

Передаточные характеристики определяют помехоустойчивость элементов КМОП. Помехоустойчивость велика, так как для стабильной работы элемента допустимо напряжение помехи U_n₀_Mдо 30% от напряжения питания 1)_пит. Импульсная помехоустойчивость растет, если длительность входных импульсов помехи меньше, чем среднее время задержки распространения импульсного сигнала в микросхеме. При конструировании устройств на основе элементов КМОП необходимо, чтобы время фронтов нарастания и спада тактового импульса было бы меньше, чем 5… 15 мкс (тактовые импульсы на входе элемента должны иметь крутые фронты). Если фронт импульса длительный, пологий, инвертор КМОП долго находится в усилительном режиме и сквозной импульс тока отрицательно воздействует на структуру, способствует ее перегреву и разрушению.

Элементы КМОП микросхем К561 серии защищены от перегрузок и статического электричества не хуже, чем элементы серий ТТЛ.

На рис. п3.2 показана схема узла задержки (таймера), построенная на элементе И с инверсией микросхемы К561ЛА7. Вместо К561ЛА7 можно применить К561ЛЕ5. Эта микросхема содержит элементы ИЛИ с инверсией, что в данном случае не принципиально. При подаче питания на микросхему разряженный конденсатор С1 в первый момент практически не представляет сопротивления и напряжение питания приложено ко входу элемента. На выходе элемента, пока конденсатор не зарядился, — состояние низкого логического уровня. После заряда конденсатора С1 на выходе элемента установится состояние высокого уровня. Для циклической работы узла задержки необходимо замыкать выключатель S1 (разряжать конденсатор 01, подавая на вход логического элемента высокий уровень напряжения). Задержка обусловлена временем заряда конденсатора С1 до состояния насыщения через резистор R1. При питании схемы напряжением 15 В, что является пределом для микросхем серии К561, увеличении емкости времязадающего конденсатора С1 до 500 мкФ и увеличении сопротивления резистора R1 до 1 МОм и более (что необходимо для формирования длительной задержки импульса) — вход логического элемента оказывается перегружен.

Рис. п3.2. Узел задержки на одном логическом элементе

Рис. пЗ.12. Генератор нетипичных звуков

Узел состоит из двух генераторов. Генератор на элементах DD1.1, DD1.2 раскачивает второй генератор с переменной частотой в несколько Гц. Второй генератор на элементах DD1.3, DD1.4 настроен на частоту выходных импульсов в точке А около 1 кГц. Однако точно частоту рассчитать не удается, поскольку она «плавает» в зависимости от положения движка резистора R5. Устройство позволяет синтезировать практически весь спектр звуков от кваканья лягушки, мяуканья и завывания ветра в трубах до членораздельных человеческих фраз, например, «уйди», «иди», «дай», «лайка» и других простейших. Весь спектр звуков из-за их непредсказуемости и разнообразия вряд ли удастся зафиксировать человеческим слухом, однако сам факт такого схемного решения может иметь перспективу. Оптимальное напряжение питания прибора 4,5…5 В, при повышении 11_пит спектр получаемых звуков «беднеет» в сторону стандартных писков и завываний. Однако, узел работоспособен при повышении 1)_пит до 10 В. При приближении движка переменного резистора к верхнему (по схеме) положению генерация срывается. Конденсатор С1 неполярный, но может состоять из двух последовательно соединенных электролитических конденсаторов типа К50-6 емкостью 2 мкФ, включенных однополярно (плюс к плюсу или минус к минусу). Если есть динамический телефонный капсюль с сопротивлением катушки 1,6 кОм (ТОН 1, ТОН-2), схему можно упростить, подключив излучатель звука непосредственно к точке А. Качество звука при этом не падает. Автор использует эту нестандартную самоделку как детскую игрушку, которой дети очень рады. В качестве элемента питания используется отдельные автономные элементы питания, например, А20.

Для построения различных электронных узлов активно используются микросхемы, содержащие несколько инверторов. Такие микросхемы имеют повышенную нагрузочную способность. Примером могут служить микросхемы К561ЛН1, К561ЛН2, К561ПУ4, К561ПУ7, К561ПУ8. К561ЛН1 содержит шесть строби- руемых двухвходовых элементов ИЛИ с инверсией выхода (рис. пЗ.З). Каждый такой элемент имеет вход D_n и выход Q_n. Вторые входы элементов объединены и от общего вывода 12 (разрешение по входу Е1) подается разрешающий сигнал с активным низким уровнем. Если входной уровень на выводе 12 высокий, все выходы Qn независимо от состояния на входах имеют низкий выходной сигнал. Второй общий вход управления Е0 (разрешение по выходу) при высоком входном уровне переводит все выводы в состояние Z. Это высокоимпедансное состояние «разомкнуто» — выходное сопротивление более Ю МОм. Третье состояние упрощает сочетание выходов инверторов с шиной данных, не перегружая ее. Нагрузочная способность каждого такого элемента —два входа ТТЛ (1_вых = 3,2 мА). поэтому она часто используется как преобразователь уровня для устройств ТТЛ.

Особенность микросхемы К561ЛН2 в том, -по для нее необходимо лишь одно напряжение питания подаваемое на вывод 14. поэтому она удобна как транслятор логических уровней. Если на вывод 14 подавать 1)_пит = 5 В, то можно передавать уровни от КМОП к ТТЛ. Нагрузочная способность выходов у нее такая же, как у К561ЛН1. Очень большое входное сопротивление инверторов КМОП можно эффективно использовать в схемах сенсорных контактов. На рис. п3.4 показана RS-защелка (схема двух инверторов на микросхеме К561ЛН2) с двумя входами Е1, Е2, представляющими собой контактные площадки. Если коснуться их пальцем, наведенное в теле человека переменное напряжение изменит состояние выходов Q1 и 02 на противоположное. На

• рис. п3.5 показана еще одна схема сенсорного переключателя с аналогичным принципом работы.

При конструировании схем необходимо принимать меры защиты элементов КМОП:

® Все входные сигналы не должны выходить за пределы напряжения питания 1)_пит (15 В) Если проектируются мультивибраторы (автогенераторы и ждущие), в них необходимо ограничивать токи перезарядки конденсаторов микроамперными уровнями, включая последовательные резисторы (как показано на рис. п3.2).

® Входы логических элементов КМОП не должны оставаться свободными. Их следует подсоединить к общему проводу (отрицательному полюсу источника питания) для исключения воздействия помех на задействованные элементы и другие узлы устройства.

* В устройствах, состоящих из нескольких блоков, соединяемых между собой через разъемы, когда импульсы и питающее напряжение с одной печатной платы (блока) поступают на другую, следует предусматривать шунтирующие резисторы сопротивлением 20…40 кОм, подключенные к проводам положительного или отрицательного (зависит от конкретного узла) полюсам источника питания. Такое решение оправдано тем, что защищает узлы и отдельные микросхемы при внезапном разрыве разъемного соединения или плохого контакта в нем.

® Большинство микросхем КМОП (и все логические элементы) могут работать в паре с микросхемами ТТЛ, когда они имеют один источник питания. В этом случае следует подключать постоянный резистор сопротивлением 10…20 кОм от входа элемента КМОП на вывод питания микросхем ТТЛ +5 В. Если микросхемы электронного узла питаются разными напряжениями, в таких схемах следует применять микросхемы-преобразователи уровня (например, К561ПУ4 К561ПУ7, К561ПУ8). В некоторых случаях преобразователями уровня могут служить буферные элементы К561ЛН1, К561ЛН2, К564ЛН1, К564ЛН2 (последние имеют другой корпус). Обусловлено такое решение, кроме разной амплитуды напряжения питания относительно общего провода, тем, что высокий и низкий уровни КМОП и ТТЛ различны. КМОП — напряжение высокого уровня 3…15 В (1)_пит), низкого уровня — О В. ТТЛ — высокий уровень не менее 2,3 В; напряжение низкого уровня не более 0,3 В (при 11_пит = 5 В).

® Особое внимание следует уделять защите выходов элементов КМОП. Замыкание выходов буферных элементов микросхем (например, К561ЛН2, К564ЛН2) с большим выходным током на общий провод или положительный провод источника питания может вывести микросхемы из строя.

® Соединять выходы обычных (не буферных) элементов микросхемы КМОП непосредственно друг с другом нельзя, поскольку может произойти замыкание одного из каналов элемента на положительный полюс источника питания, что выведет микросхему из строя.

» Если требуется параллельное соединение входов и выходов логических элементов, необходимо, чтобы они были частью одной микросхемы.

® Нельзя применять емкости нагрузки С_н больше 5000 пФ для буферных элементов КМОП. Такое же правило действует для других КМОП-элементов, задействованных в оконечном узле устройства с питающим напряжением 15 В, поскольку незаряженный конденсатор такой емкости в первый момент после включения пропустит ток, равный току замыкания. Это может вывести элемент и микросхему из строя.

Интегральные микросхемы – Справочник – Тарабрин Б. Лунин Л.Ф. Смирнов Ю.Н. Тарабрин Б.В. Справочник по интегральным микросхемам

В справочнике приведены данные по цифровым и аналоговым интегральным микросхемам. Дана классификация отечественных интегральных микросхем. Описаны типы корпусов, общие характеристики и параметры.

По каждой серии интегральных микросхем приведены подробные данные; основное назначение каждой серии, принципиальные электрические схемы, цоколевка, электрические параметры.

По сравнению с первым изданием (1977 г.) в настоящем издании справочника существенно изменена номенклатура микросхем. В частности, значительно дополнен состав перспективных в настоящее время серий ТТЛ и КМОП микросхем, серий операционных усилителей и вторичных источников электропитания, включены микросхемы с высокой помехоустойчивостью, а также серии микросхем сверхвысокого быстродействия на основе схем эмиттерно-связанной логики. Вместе с тем исключен ряд серий микросхем, имеющих в настоящее время ограниченное применение.

Расширен раздел по применению микросхем различных классов (ТТЛ, КМОП, ЭСЛ, ВПЛ), дана справочная таблица соответствия старых и новых условных обозначений.

Справочник рассчитан на инженерно-технических работников, занимающихся разработкой, эксплуатацией и ремонтом радиоэлектронной аппаратуры.

Название: Справочник – Популярные цифровые микросхемы.

Приведены сведения о трех самых распространенных в радиолюбительской практике видах цифровых микросхем: ТТЛ, КМОП и ЭСЛ. Кратко рассмотрены основы их схемотехники, показаны структуры, цоколевки и дано описание работы более 300 типов массовых цифровых микросхем: логических элементов, триггеров, регистров, счетчиков, мультиплексоров, арифметических и др. Даны рекомендации по их применению. Для подготовленных радиолюбителей и специалистов народного хозяйства, разрабатывающих и применяющих импульсно-цифровую аппаратуру.

Предлагаемая книга посвящена схемотехнике самых массовых серий микросхем – цифровых малой и средней степени интеграции. Известно, что в 70-е – 80-е годы в аппаратуре доминируют три вида таких микросхем; ТТЛ, КМОП и ЭСЛ. Их выпускают сотнями миллионов штук в год. Возможно, многие из них будут изготавливать до конца столетия.
В каждом из трех видов микросхем существуют преемственно развивающиеся серии. Имея описание микросхемы, можно реализовать ее свойства полностью. Каждая группа микросхем (к примеру, счетчиков, регистров) имеет сейчас много схемотехнических применений. Варианты схемотехники отображают* как ход развития микросхем, так и расширение запросов потребителей. Вдумчивый читатель может проследить путь развития схемотехники от простейших микросхем до современных и перспективных. Кроме того, полезно сравнить, как исходные устройства оптимизируются и трансформируются под схемотехнику ТТЛ, КМОП и ЭСЛ.

1. ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ ТТЛ
1.1. Общие сведения об элементах ТТЛ
1.2. Схемотехника элементов ТТЛ
1.3. Традиционные серии ТТЛ
1.4. Перспективные серии ТТЛ
1.5. Буферные и разрешающие элементы ТТЛ
1.6. Схемотехника элементов И, ИЛИ, И/ИЛИ
1.7. Микросхемы ТТЛ: И,И, ИЛИ, И/ИЛИ, расширители
1.8. Автогенераторы на элементах ТТЛ
1.9. Логические элементы – триггеры Шмитта
1.10. Исключающее ИЛИ
1.11. Триггерные схемы
1.12. RS- и D-триггеры
1.13. JK-триггеры
1.14. Счетчики ТТЛ
1.15. Регистры ТТЛ
1.16. Дешифраторы и шифраторы ТТЛ
1.17. Мультиплексоры ТТЛ
1.18. Сумматоры ТТЛ
1. 19. Оперативные и постоянные запоминающие устройства ТТЛ
1.20. Узлы вычислительных устройств
1.21. Ждущие мультивибраторы и автогенераторы
2. ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ КМОП
2.1. Устройство и свойства логического элемента КМОП
2.2. Основные логические элементы И, ИЛИ, Z
2.3. Микросхемы с инверторами и их применение
2.4. Схемы генераторов и преобразователей
2.5. Преобразователи уровней логических сигналов
2.6. Коммутаторы цифровых и аналоговых сигналов
2.7. Триггерные микросхемы КМОП
2.8. Счетчики-делители КМОП
2.9. Регистры КМОП
2.10. Дешифраторы КМОП
2.11. Арифметические схемы КМОП
2.12. Микросхемы ФАП и мультивибраторы
3. ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ ЭСЛ
3.1. Схемотехника логических элементов
3.2. Комбинаторные микросхемы серии К500
3.3. Триггеры, счетчики и регистры серии К500
3.4. Элементы вычислительных устройств из серии К500
3.5. Комбинаторные микросхемы серии К1500
3.6. Триггеры и регистры серии К1500
3.7. Узлы вычислительных устройств серии К1500
Приложение
Список литературы

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Справочник – Популярные цифровые микросхемы – Шило В.Л. – fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.

В настоящем справочнике приведены перечни различных классов отечественных транзисторов и их зарубежных аналогов с указанием фирм-изготовителей, а так же зарубежных транзисторов и их отечественных аналогов. Для удобства работы книга разделена на две части. В первой части приведены зарубежные аналоги отечественных транзисторов, которые выстроены в алфавитно-цифровой последовательности. Во второй части приводятся отечественные аналоги зарубежных транзисторов, которые так же выстроены в алфавитно-цифровой последовательности.

Рассмотрены свойства и особенности биполярных и полевых транзисторов (с p-n-переходом, МОП, биполярных транзисторов со статической индукцией и с изолированным затвором), предназначенных для применения в бытовой, промышленной и специальной аппаратуре, приведены их электрические параметры, области применения, стандартизованные корпуса и зарубежные аналоги, а также указаны предприятия-изготовители. В справочном пособии представлена информация об особенностях применения, параметрах и характеристиках биполярных и полевых транзисторов, изготовленных в странах СНГ и Балтии.

В книге приведено самое полное описание устройств на полевых транзисторах. Особое внимание уделено новым классам этих приборов – мощным полевым транзисторам различного типа, IGBT и интегральным микросхемам на их основе. Даны основы теории, расчета и описание работы самых различных схем на полевых транзисторах: ключей, электронных регуляторов, импульсных и резонансных источников электропитания, высокоскоростных импульсных устройств, формирователей мощных импульсов, усилителей и генераторов различных частот.

Книга является вторым, исправленным и дополненным изданием выпуска, посвященного микросхемам для линейных источников питания. По сравнению с первым изданием введено большое дополнение, посвященное современным микросхемам для линейных источников питания ведущих зарубежных фирм, доступным на Российском рынке, а также исправлены все замеченные опечатки, внесены сведения о новых приборах. Для специалистов в области проектирования, эксплуатации и ремонта практически любых изделий радиоэлектроники, а также широкого круга радиолюбителей и студен юв технических ВУЗов.

Эта книга, оставаясь в рамках серии “Интегральные микросхемы”, является попыткой “быстрого реагирования” на постоянно возрастающие потребности в информации рынка электронных компонентов. В ней приводятся подробные технические данные некоторых новых для России микроэлектронных изделий, а также путеводитель по продукции фирмы “Burr-Brown” и, соответственно, торговые марки и адреса производителей описанных приборов. Для специалистов в области радиоэлектроники, студентов технических вузов и широкого круга читателей интересующихся достижениями электроники.

Наиболее полный и подробный справочник по всем внутренним и внешним интерфейсам персонального компьютера последовательного и параллельного портов, инфракрасного порта, IDE, SCSI, шинам ISA, EISA, MCA, VESA, PCI, AGP, PC-Card (PCIMCIA) и др В книге приводятся полные описания и спецификации интерфейсов от адресов ввода/вывода и прерываний до уровней сигналов и контактов разъемов Эта книга посвящена интерфейсам, позволяющим подключать к персональным (и не только) компьютерам разнообразные периферийные устройства (ПУ) и их контроллеры.

В книге описаны терминология, концепции, технологии и устройства, которые ис пользуются во всем мире для передачи данных и голосовых сигналов. Она написана та ким образом, чтобы материал был понятен даже тем читателям, которые мало знают о телекоммуникациях, но при этом книга может стать хорошим техническим руководством и для опытных инженеров. Эта книга призвана стать справочным руководством к широкому диапазону технологий, применяемых в современных телекоммуникационных сетях. Материал, представленный в книге, не ограничивается лишь североамериканскими технологиями.

Справочник является логическим продолжением аналогичного издания 1997 г. Он устанавливает связь между типом отечественной микросхемы, ее зарубежным аналогом, функциональным назначением и производителем. В нем перечислены все когда-либо разработанные и произведенные на территории СНГ микросхемы – всего около 8000 типов. По сравнению с первым изданием, значительно расширен перечень приборов, уточнены аналоги многих микросхем и добаалена информация о состоянии производства приборов. Кроме этого, добавлены таблица функционального назначения микросхем и таблица всех типономиналов, рекомендуемых к применению приборов.

Книга начинает серию энциклопедических справочников по современной элементной базе электронной техники. Отличительной особенностью справочника является широкое использование ссылок на электронные базы компонентов фирм-производителей. В книге приводятся все необходимые сведения, позволяющие понять принципы работы, систему классификации, терминологию, типовые параметры и схемы включения, а вся фактическая информация о конкретных микросхемах содержится в виде ссылок на сайты производите лей. Такой подход позволил в книге небольшого формата разместить данные о 10 видах современных БИС: ЦАП, АЦП, синтезаторах частот, ИМС памяти, микропроцессорах, мик роконтроллерах, цифровых сигнальных процессорах, программируемых логических матри цах, схемах с квадратурной обработкой и кодеках.

В настоящем справочнике приведены схемы подключения и параметры более чем 3500 микросхем усилителей мощности низкой частоты, выпускаемых ведущими фирмами-производителями – ” ECG-Philips, Matsushita-Panasonic, National Semiconductors, NTE, Philips, RCA, Sanyo, Siemens, SGS-Thomson, Telefunken-Temic, Toshiba и др. Здесь представлены как стандартные, так и нестандартные (мостовые) схемы включения. Микросхемы, имеющие идентичную электрическую схему включения, собраны в одном разделе, так как практически они являются аналогами.

Справочник «микросхемы современных телевизоров». В этом справочном пособии собраны данные о наиболее распространенных интегральных микросхемах, которые применяются в современной телевизионной технике. В книге представлена справочная информация о более чем 100 микросхемах таких известных фирм-производителей, как SAMSUNG, SANYO, SONY, SIEMENS, MATSUSHITA, PHILIPS, SGS-THOMSON и других.

Формат книги DjView. Размер архива – 3,29Mb. СКАЧАТЬ

Справочник «микросхемы для современных мониторов». Данная книга является справочным пособием по микросхемам для современных LCD и CRT мониторов. В ней приведена исчерпывающая информация о 150 микросхемах ведущих производителей полупроводниковых компонентов для мониторов.

Формат книги DjView. Размер архива – 5,77Mb. СКАЧАТЬ

Справочник «отечественные транзисторы для бытовой, промышленной и специальной аппаратуры». В этом справочнике представлена полная информация о номенклатуре, изготовителях, параметрах, корпусах и аналогах 5000 наименований транзисторов!

Формат книги DjView. Размер архива – 16,4Mb СКАЧАТЬ

Сборник их 3х справочников по импортным микросхемам, транзисторам, диодам, тиристорам и SMD компонентам. Книга 1 из 3х . В этом справочнике представлена информация по радиоэлектронным компонентам зарубежных производителей с буквенным индексом от A до R . Приводятся характеристики, цоколевка, аналоги и производители компонентов.

Размер файла – 198Mb. Формат книги DjView. Скачать с Deposit Files

Справочник по импортным микросхемам, тиристорам, диодам, транзисторам и SMD компонентам. Книга 2 из 3х . В этом справочнике представлена информация по радиоэлектронным компонентам зарубежных производителей с буквенным индексом от R до Z .

Размер файла – 319Mb. Формат книги DjView. Скачать с Deposit Files

Справочник по импортным микросхемам, тиристорам, диодам, транзисторам и SMD компонентам. Книга 3 из 3х . В этом справочнике представлена информация по радиоэлектронным компонентам зарубежных производителей с цифровым индексом от 0 до 9 .

Размер файла – 180Mb. Формат книги DjView. СКАЧАТЬ

Справочник по активным SMD компонентам. Приводятся SMD коды для 33 тысяч транзисторов, тиристоров, микросхем и диодов, типовые схемы включения SMD микросхем, маркировка, характеристики, замена.

Размер архива – 16Mb. Формат книги DjView. СКАЧАТЬ

Справочник «транзисторы и их зарубежные аналоги» том 1. В первом томе справочника приводятся электрические и эксплуатационные характеристики полупроводниковых приборов – полевых и биполярных транзисторов малой мощности. Даются классификация и система обозначений, основные стандарты для описанных в справочнике приборов. Для конкретных типов приборов приводятся сведения об основном назначении, габаритных и присоединительных размерах, маркировке, предельных эксплуатационных режимах и условиях работы. В приложении даются зарубежные аналоги транзисторов, помещенных в справочнике.

Формат книги DjView. Размер архива – 6,19Mb СКАЧАТЬ

Справочник «транзисторы и их зарубежные аналоги» том 2. Во втором томе справочника приводится информация по низкочастотным биполярным транзисторам средней и большой мощности с указанием их зарубежных аналогов.

Формат книги DjView. Размер архива – 5,62Mb. СКАЧАТЬ

Справочник «транзисторы и их зарубежные аналоги» том 3. В третьем томе приводится справочная информация по полевым и высокочастотным биполярным транзисторам средней и большой мощности с указанием их зарубежных аналогов.

Формат книги DjView. Размер архива – 6,28Mb . СКАЧАТЬ

Справочник «маркировка радиодеталей» том 1. В книге приведены данные по буквенной, цветовой и кодовой маркировке компонентов, по кодовой маркировке зарубежных полупроводниковых приборов для поверхностного монтажа (SMD). Приведены рекомендации по использованию и проверке исправности электронных компонентов.

Формат книги DjView. Размер архива – 8Mb СКАЧАТЬ

Справочник «маркировка радиодеталей» том 2. В этой книге читатель найдет много полезной информации по маркировке микросхем, некоторых типов полупроводниковых приборов, установочных и коммутационных изделий и много другой полезной информации.

Формат книги DjView. Размер архива – 3,95Mb СКАЧАТЬ

Справочник «маркировка радиодеталей». В книге описана система маркировки отечественных и зарубежных: резисторов, конденсаторов, индуктивностей, кварцевых резонаторов, пьезоэлектрических и ПАВ-фильтров, полупроводниковых приборов, SMD-компонентов, микросхем. Описаны особенности тестирования электронных компонентов.

Формат книги DjView. Размер архива – 3,60Mb СКАЧАТЬ

Справочник по микросхемам для импортных телевизоров. В книге на Русском языке приводятся структурные схемы и назначение выводов более трехсот микросхем, применяемых в европейских и восточно-азиатских цветных телевизорах. Описание каждого прибора сопровождается функциональными диаграммами и характеристиками.

Формат книги DjWiev. Размер архива – 16Mb СКАЧАТЬ

Справочник по микросхемам для аудио и радиоаппаратуры: генераторы, ключи и переключатели, УНЧ, малошумящие и предварительные усилители, операционные усилители, регуляторы громкости и тембра, схемы управления индикаторами. В книге представлены основные особенности, цоколевки, структурные схемы и типовые схемы применения свыше 300 типов микросхем для аудиотехники.

Формат книги DjWiev. Размер архива – 10,7Mb СКАЧАТЬ

Справочник по интегральным микросхемам для промышленной электронной аппаратуры. В книге приведены условные обозначения, электрические параметры, структурные схемы, функциональное назначение (цоколевка) и конструкции корпусов широко распространенных зарубежных аналоговых и цифровых микросхем.

Формат книги DjWiev. Размер архива – 2,68Mb СКАЧАТЬ

Лучший в Европе справочник по УНЧ . В нем обобщены и систематизированы сведения о большинстве ИМС УНЧ в интегральном исполнении, выпускаемых мировыми производителями. Приведены наиболее важные характеристики микросхем, типы корпусов, цоколевка, внешний вид, аналоги, производители, функциональное назначение .

Формат книги DjWiev. Размер архива – 19,9Mb СКАЧАТЬ

Справочник по интегральным микросхемам для телевидения. В книге дан обзор интегральных микросхем, применяемых в современных телевизионных приемниках, видео- и аудиотехнике. Приведены основные параметры и характеристики микросхем, блок-схемы внутренней структуры и типовые схемы их включения.

Формат книги DjWiev. Размер архива – 2,30Mb СКАЧАТЬ

Исследование болезни Паркинсона с помощью индуцированных человеческих микросхем на чипах CMOS

Вернуться к списку проектов

Награда Награды за совместную науку (2019-2021 гг.)

Болезнь Болезнь Паркинсона

Описание проекта

В настоящее время нет лекарств, замедляющих или останавливающих прогрессирование болезни Паркинсона.Ключевым ограничением для понимания и лечения нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Паркинсона, является отсутствие моделей заболеваний, воспроизводящих все клинически значимые аспекты этих заболеваний. Поэтому мы разработаем технологию производства зрелых нейронных микросхем человека, соответствующих болезни Паркинсона, на многоэлектродном матричном чипе. Используя встроенную в чип схему записи, мы сможем сравнить индуцированные нейронные цепи клеток, полученных от здоровых людей и от обширной группы пациентов с болезнью Паркинсона.Эта уникальная платформа позволит нам проверить роль патогенных путей в дисфункции нейронной сети и выявить новые терапевтические подходы.

Следователи

Вим Ванденберге, MD, PhD

Мы используем файлы cookie, чтобы помочь нам улучшить сайт и информировать о наших усилиях по маркетингу и цифровому контенту.Если вы выберете «Не включать», сайты, на которые вы вошли, такие как Facebook и Twitter, могут по-прежнему идентифицировать вас как посетителя этого сайта. Узнать больше.

Не включать Принимать

Проектирование интегральных схем для космических приложений

Обзор: В.А. Лабунов, Координационный центр исследовательских технических программ Европейского Союза – 1 июня 2017 г.

Читать эту книгу было одно удовольствие, так как название полностью соответствовало содержанию.По моей оценке, к его достоинствам можно отнести включение дополнительных материалов о причинах отказов и аварий ракет и спутников, примечательных фактов из истории развития космической техники. Я считаю это первой фундаментальной работой в области космической микроэлектроники, охватывающей как разрозненные литературные примеры по конкретным аспектам космической микроэлектроники, так и обширный личный опыт авторов, признанных авторитетов в этой области.По сравнению с русскоязычным изданием материалы лучше структурированы, обновлены и более полны. Уверен, что эта книга окажется среди современной подборки технических работ на должном месте.

Обзор: М.В. Ковальчук, Курчатовский институт – 1 июня 2017 г.

В настоящее время мы являемся свидетелями бурного развития процесса конвергенции (слияния, объединения, взаимопроникновения) ряда научных дисциплин, которые ранее развивались независимо друг от друга.Яркий пример – телекоммуникационные и информационно-коммуникационные технологии и системы на их основе, возникшие около десяти лет назад в результате конвергенции двух совершенно разных направлений науки – информатики и электросвязи. В настоящее время мы вполне готовы объединить существующие технологии микроэлектроники с исследуемыми (структурами живой природы) путем конвергенции нано-, био-, инфо- и других сфер знаний.

Точно такое же явление наблюдается и в сфере освоения космоса, объективным проявлением которого является появление этой книги, охватывающей в пределах трех томов практически далекие ранее научные дисциплины – технологии микротехнологии. – и наноэлектроника, микроволновая техника, разработка конструкции бортовых электронных систем космических аппаратов, методы повышения надежности и энергосбережения космических аппаратов, механизмы физического воздействия на космические аппараты и бортовую электронику с помощью высоких энергий. микрочастицы, методы защиты от подобных воздействий, технологии и материалы для защиты от космического излучения и электромагнитных излучений и многое другое.Я твердо верю, что книга «Космическая микроэлектроника» сразу войдет в мировую современную техническую литературу.

Обзор: Ю. Макаров, Роскосмос – 1 июня 2017 г.

Специалисты и руководители структурных подразделений Федерального космического агентства Российской Федерации «Роскосмос» хорошо осведомлены и в своей практической деятельности используют русскоязычное издание книги А.Белоус И., Солодуха В. А., Шведов С. В. Космическая электроника. Мировая печать Artech House англоязычной версии книги Space Microelectronics в трех томах, существенно обновленной и дополненной последними материалами, несомненно, вызовет интерес англоязычных и русских специалистов и менеджеров космической отрасли в более широком смысле. шкала.

1967: Специализированные интегральные схемы используют автоматизированное проектирование | Кремниевый двигатель

По мере того как ИС усложнялись, время их разработки и производства растянулось на годы, даже если жизненные циклы некоторых конечных продуктов сократились до одного сезона.Чтобы ускорить доступность прототипов сложных пользовательских схем для ВВС, в 1967 году IBM и Texas Instruments разработали подходы «дискреционного подключения», в которых использовалась уникальная сгенерированная компьютером (1966 Milestone) металлическая маска для каждой пластины.

Два подхода, разработанные для массового производства нестандартных конструкций, – это вентильные матрицы и стандартные ячейки, известные под общим названием ИС для конкретных приложений (ASIC). Матрицы затворов изготавливаются в виде пластин из несоединенных транзисторов. Поскольку настраиваемые межсоединения применяются на заключительном этапе производства, хотя они менее эффективны в использовании кремния, чем микросхемы ручной сборки, прототипы могут быть изготовлены за несколько дней, а не месяцев.Первые поставщики вентильных решеток, такие как Ferranti / Interdesign, проектировали индивидуальные соединения вручную. В 1967 году Fairchild представила семейство биполярных массивов DTL и TTL Micromatrix, в которых для интерактивного выполнения этой операции использовались инструменты САПР. Роберт Липп разработал первую матрицу CMOS для International Microcircuits в 1974 году, но жизнеспособной поддержки САПР не было в течение нескольких лет. Стандартные ИС ячеек используют полный набор производственных масок с использованием конструкций, собранных из функций каталога, хранящихся в компьютерной библиотеке.Они предлагают компромисс между созданными вручную схемами с эффективным использованием кремния и быстрой сменой режимов вентильных матриц. Fairchild и Motorola предложили ранние возможности стандартных МОП-элементов под торговыми марками Micromosaic и Polycell. VLSI Technology (основанная в 1979 году) и LSI Logic (1981) успешно использовали эти концепции ASIC на основе САПР, от которых исходные производители отказались в начале 1970-х годов, в основном из-за высокой стоимости вычислительного времени.

Каннинг, Майкл, Данн, Роджер С., и Дженсон, Джеральд. «Активная память требует осторожности», [TI Discretionary Wiring] Electronics (20 февраля 1967 г.), стр. 143–154.
Марвин, Клойд Э. и Уокер, Роберт М. «Настройка посредством межсоединения», [Fairchild Micromatrix]. Electronics (20 февраля 1967 г.), стр. 157–164.
Хэзлетт, Лестер. «Компьютер ускоряет разработку и производство больших массивов», [Motorola Polycell] Electronics (20 февраля 1967 г.), стр. 166–168.
Массивы микромозаики , подход к индивидуальным БИС.Полупроводник Fairchild (1969).
Латроп, Дж. У., Кларк, Р. С., Халл, Дж. Э., Дженнингс, Р. М. «Дискреционная система проводки как интерфейс между автоматизацией проектирования и производством полупроводниковых матриц», Proceedings of the IEEE Vol. 55, выпуск 11 (ноябрь 1967 г.), стр. 1988–1997.

Аугартен, Стан. «Первая ИС, созданная с помощью системы автоматизированного проектирования», Состояние дел: фотографическая история интегральной схемы .(Нью-Хейвен и Нью-Йорк: Тикнор и Филдс, 1983) стр.22.
Уокер, Роб., Терсини, Нэнси. Silicon Destiny: история специализированных интегральных схем и LSI Logic Corporation . (Milpitas: CMC Publications, 1992).
Лог, Джозеф К. «От вакуумных трубок до очень крупномасштабной интеграции: личные воспоминания», IEEE Annals of the History of Computing , Vol. 20, No. 3, (1998) p. 63.
Зигмонт, Джеффри Микрочип: идея, его происхождение и революция, созданная им (Кембридж, Массачусетс: Perseus, 2003), стр.76-93.

Кофорд, Джим. LSI Logic. Интервью Silicon Genesis (5.15.1990). Отдел специальных коллекций, Библиотеки Стэнфордского университета, Стэнфорд, Калифорния. 15 мая 1990 г.
Дауни, Джеймс. Фэирчайлд. Интервью Silicon Genesis (20.05.1995). Отдел специальных коллекций, Библиотеки Стэнфордского университета, Стэнфорд, Калифорния. 15 мая 1990 г.
Корриган, Уилфред.LSI Logic. Интервью Silicon Genesis (17.10.1998). Отдел специальных коллекций, Библиотеки Стэнфордского университета, Стэнфорд, Калифорния.
Уокер, Роб. LSI Logic. Интервью Silicon Genesis (7.9.2006). Отдел специальных коллекций, Библиотеки Стэнфордского университета, Стэнфорд, Калифорния.

(PDF) Рациональный методологический подход к оценке дозовой стойкости КМОП микросхем в отношении воздействий малой интенсивности

Испытание LDR на 1000 часов применялось только к деталям Texas Instruments, оно оказалось не

консервативным для Операционный усилитель Ib + параметр на 50 крадс.Следовательно, эта оценка показала, что в следующей редакции TM1019

верхний диапазон мощности дозы для испытания при 100 ° C, вероятно, должен быть существенно снижен. Перед внесением любых рекомендуемых изменений в TM1019 необходимо провести дополнительное тестирование для оценки 1000-часового теста LDR

Выражение признательности

Эта работа финансировалась Программой Микроэлектроники Агентства по снижению радиационной опасности

Министерства обороны США. Авторы хотели бы поблагодарить Лью Кона, Дейла Платтетера и

Натана Ноулина за технические обсуждения.

Ссылки

[1] Э. У. Энлоу, Р. Л. Пиз, У. Э. Комбс, Р. Д. Шримпф и Р. Н. Ноулин, «Реакция усовершенствованных биполярных процессов

на ионизирующее излучение», IEEE Trans. Nuc. Sci. NS-38, № 6, 1342-1351, декабрь

1991.

[2] С. МакКлюр, Р.Л. Пиз, У. Уилл и Г. Перри, «Зависимость общей доза-отклика биполярных линейных микросхем

от Применяемая мощность дозы », IEEE Trans. Nuc. Sci. НС-41, № 6, 2544-2549,

декабрь 1994 г.

[3] А. Х. Джонстон, Г. М. Свифт и Б. Г. Ракс, «Эффекты полной дозы в обычных биполярных транзисторах

и линейных интегральных схемах», IEEE Trans. Nuc. Sci. NS-41, № 6, 2427-2436, декабрь 1994 г.

[4] Дж. Т. Бокур, Т. Каррьер, А. Гач, Д. Лаксаг и П. Пуаро, «Действие полной дозы на регулятор отрицательного напряжения

» , IEEE Trans. Nuc. Sci. NS-41, № 6, 2420-2426, декабрь 1994.

[5] Д. М. Флитвуд, С. Л. Косье, Р. Н. Новлин, Р. Д.Schrimpf, R. A. Reber, Jr., M. DeLaus, P. S.

Winokur, A. Wei, W. E. Combs и R. L. Pease, “Физические механизмы, способствующие усилению биполярного усиления

при низких дозах”, IEEE Trans. Nuc. Sci. NS-41, № 6, 1871-1883,

декабря 1994.

[6] Witczak, SC, RD Schrimpf, KF Galloway, DM Fleetwood, RL Pease, JM Puhl, DM

Schmidt, WE Combs, and JS Suehle, “Ускоренные испытания для моделирования усиления низкой мощности дозы

Деградация боковых и субстратных PNP-биполярных переходных транзисторов”, IEEE Trans.Nuc. Sci. NS-

43, № 6, 3151-3160, декабрь 1996.% `qj) 8I! P! vt> X-) RJLuѬssm1g0tXLHa, Ȕj> ݅ W% u6L./ как [YWF> r Jk Չ ‘% uH.c ᓟ, p]} 9xE2_ конечный поток эндобдж 11 0 объект > / XObject >>> / Annots [8 0 R 9 0 R] / Parent 5 0 R / MediaBox [0 0 612 792] >> эндобдж 13 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 14 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 15 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 16 0 объект > поток x10Ew⏰i: @ VDI% D ڥ i # 3 ‘얖 tk ֎ BA) `v-YlWEL & = Sj \ FqyHU] CUox5 |] wa5Y۳Bȥ ) 0su & HI / KT ޿ sk0N8> H конечный поток эндобдж 17 0 объект > / XObject >>> / Аннотации [13 0 R 14 0 R 15 0 R] / Родитель 5 0 R / MediaBox [0 0 612 792] >> эндобдж 19 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3.RͶ} ERX9 ~ s [d-Ka ܻ ~ ° laYkh ~ P Ջ D) \> RR’A K;> = N˶8 HGoFoFo конечный поток эндобдж 24 0 объект > / XObject >>> / Аннотации [19 0 R 20 0 R 21 0 R 22 0 R] / Родитель 5 0 R / MediaBox [0 0 612 792] >> эндобдж 26 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 27 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 28 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 29 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3.NLLL˛547 конечный поток эндобдж 32 0 объект > / XObject >>> / Аннотации [26 0 R 27 0 R 28 0 R 29 0 R 30 0 R] / Родительский 5 0 R / MediaBox [0 0 612 792] >> эндобдж 34 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 35 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 36 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 37 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3.34 103.45 10,74] >> эндобдж 38 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 39 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 40 0 объект > поток x 퐻 0Ew a I $ 0x @ VDi% D ڥ S ~% k ߖ3- P09ˈ-9b! @LJ {jSp @__ Fo-c cuPw1 {7OV: SJfVZ -tR ~

R͋ | N% 6 s {0p] {qA | fo7 ٛ M> sB конечный поток эндобдж 41 0 объект > / XObject >>> / Аннотации [34 0 R 35 0 R 36 0 R 37 0 R 38 0 R 39 0 R] / Родительский 5 0 R / MediaBox [0 0 612 792] >> эндобдж 43 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3.34 103,45 10,74] >> эндобдж 44 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 45 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 46 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 47 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 48 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3,34 103,45 10,74] >> эндобдж 49 0 объект > / Подтип / Ссылка / C [0 0 1] / Граница [0 0 0] / Прямоугольник [63 3.34 103,45 10,74] >> эндобдж 50 0 объект > поток x 퐻 0Ew a I40x̅JK | Cb): – pmBArcv-% Yc # OFjcp8O_WFE54Y ~ R + n0 & [ͬ, 49r) r + B) »0su & II-K

e2v inc выпускает продукты с расширенной КМОП логикой AC / ACT для авионики и оборонный рынок

3 марта 2016 г.
Милпитас, Калифорния – 3 марта 2016 г. – компания e2v inc объявила о добавлении 14 новых компонентов в свое предложение усовершенствованной логики CMOS AC / ACT. Расширенная линейка продуктов предлагает новые стандартные логические функции AC / ACT, соответствующие стандарту MIL-PRF-38534 класса Q и стандартному военному температурному диапазону от -55 ° C до + 125 ° C.
Эти продукты производятся с использованием новых кристаллов и пластин, которые разработаны и изготовлены e2v специально для расширения ассортимента продукции для поддержки своих военных заказчиков. e2v – поставщик с квалификацией QML, обязанный для вооруженных сил США поставлять защищенные полупроводники в керамических или пластиковых корпусах и может предоставить дополнительный источник поставок для инженеров-проектировщиков систем в аэрокосмической, оборонной или других отраслях военной промышленности.
Мон Тейлор, вице-президент по развитию бизнеса в e2v inc, сказал: «Это предложение продукта демонстрирует возможности e2v в плане восстановления и устаревания с помощью нашей программы управления жизненным циклом полупроводников (SLiM ^™).Мы можем помочь нашим клиентам продлить срок службы их существующих систем, поставляя критически важные компоненты спустя много времени после того, как первоначальный поставщик выпустил заказ на окончание срока службы. Это подмножество логического семейства, но мы также можем воскресить аналоговые функции ».
Линия продуктов AC / ACT включает стандартные блоки, используемые в подсистемах, от истребителей и пассажирских самолетов до радаров. Предложение AC / ACT поставляется со стандартными чертежами микросхем DLA SMD и доступно для заказа в виде продукта каталога.
e2v предоставляет комплексные решения в рамках своей программы обеспечения целостности сигнальной цепи (SCIP), которая может гарантировать поставку и производительность продуктов в течение более 10 лет за счет квалификации, управления запасами и восстановления продуктов. Эта программа может защитить критически важные сокеты в программе или платформе, предлагая многопроектные пластины для снижения затрат клиентов на семейство компонентов.
Продукты доступны для заказа сейчас со сроком выполнения 14-16 недель.
Для получения более подробной информации о новых продуктах посетите сайт http: // www.e2v-us.com/semiconductors/
О компании e2v inc
Компания e2v inc со штаб-квартирой в Милпитасе, Калифорния, является ведущим поставщиком специализированных технологий для высокопроизводительных систем и оборудования на рынок Северной Америки. e2v поставляет решения, подсистемы и компоненты для приложений в медицине и науке, аэрокосмической и оборонной промышленности, а также на коммерческих и промышленных рынках.
e2v inc является частью глобальной группы компаний e2v с объемом продаж более 370 млн долларов и штатом около 1750 человек в проектных и эксплуатационных подразделениях в Северной Америке, Европе и Азии.Для получения дополнительной информации перейдите на www.e2v-us.com.
# #
Контактное лицо для СМИ: По вопросам, связанным с данным пресс-релизом, обращайтесь к JC Elliott по адресу [email protected] или +1 408 318 8325
CMOS (дополнительный металлооксидный полупроводник) Определение
означает «Дополнительный металлооксидный полупроводник». Это технология, используемая для производства интегральных схем. КМОП-схемы используются в нескольких типах электронных компонентов, включая микропроцессоры, батареи и датчики изображения цифровых камер.
«MOS» в CMOS относится к транзисторам в компоненте CMOS, называемым MOSFET (металлооксидные полупроводниковые полевые транзисторы). «Металлическая» часть названия немного вводит в заблуждение, поскольку современные МОП-транзисторы часто используют поликремний вместо алюминия в качестве проводящего материала. Каждый полевой МОП-транзистор включает в себя два вывода («исток» и «сток») и затвор, который изолирован от корпуса транзистора. Когда между затвором и корпусом приложено достаточное напряжение, электроны могут течь между выводами истока и стока.
«Дополнительная» часть CMOS относится к двум различным типам полупроводников, которые содержит каждый транзистор – N-типа и P-типа. Полупроводники N-типа имеют большую концентрацию электронов, чем дырки, или места, где может существовать электрон. Полупроводники P-типа имеют большую концентрацию дырок, чем электроны. Эти два полупроводника работают вместе и могут образовывать логические вентили в зависимости от того, как спроектирована схема.
CMOS Преимущества
КМОП-транзисторы
известны своим эффективным использованием электроэнергии.Им не требуется электрический ток, кроме случаев, когда они переходят из одного состояния в другое. Кроме того, дополнительные полупроводники работают вместе, чтобы ограничить выходное напряжение. В результате получается конструкция с низким энергопотреблением и минимальным тепловыделением. По этой причине КМОП-транзисторы заменили другие предыдущие конструкции (например, ПЗС-матрицы в датчиках камеры) и используются в большинстве современных процессоров.
ПРИМЕЧАНИЕ. CMOS-память в компьютере – это тип энергонезависимой RAM (NVRAM), в которой хранятся настройки BIOS и информация о дате / времени.
Обновлено: 25 мая 2017 г.
TechTerms – Компьютерный словарь технических терминов
Эта страница содержит техническое определение CMOS. Он объясняет в компьютерной терминологии, что означает CMOS, и является одним из многих терминов по аппаратному обеспечению в словаре TechTerms.
Все определения на веб-сайте TechTerms составлены так, чтобы быть технически точными, но также простыми для понимания. Если вы найдете это определение CMOS полезным, вы можете сослаться на него, используя приведенные выше ссылки для цитирования.Если вы считаете, что термин следует обновить или добавить в словарь TechTerms, отправьте электронное письмо в TechTerms!
Подпишитесь на рассылку TechTerms, чтобы получать избранные термины и тесты прямо в свой почтовый ящик. Вы можете получать электронную почту ежедневно или еженедельно.
Подписаться
.

Кмоп микросхемы и их применение: Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП

Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП

Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП

Предисловие

Микросхемы КМОП (CMOS). Что такое и зачем нужны?

Общие сведения о микросхемах КМОП (CMOS)

Микросхемы серии КМОП Общие сведения Справочник по микросхемам ТТЛ и КМОП Любительская Радиоэлектроника

Применение цифровых микросхем серии ТТЛ и КМОП » MIRLIB.RU

Применение ТТЛ и КМОП » СтудИзба

Описание файла

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 4 – страница

Особенности схемотехники популярных микросхем технологии КМОП

Интегральные микросхемы – Справочник – Тарабрин Б. Лунин Л.Ф. Смирнов Ю.Н. Тарабрин Б.В. Справочник по интегральным микросхемам

Исследование болезни Паркинсона с помощью индуцированных человеческих микросхем на чипах CMOS

Описание проекта

Следователи

Проектирование интегральных схем для космических приложений

1967: Специализированные интегральные схемы используют автоматизированное проектирование | Кремниевый двигатель

(PDF) Рациональный методологический подход к оценке дозовой стойкости КМОП микросхем в отношении воздействий малой интенсивности

e2v inc выпускает продукты с расширенной КМОП логикой AC / ACT для авионики и оборонный рынок

CMOS (дополнительный металлооксидный полупроводник) Определение

CMOS Преимущества

TechTerms – Компьютерный словарь технических терминов

Больше новостей

Добавить комментарий Отменить ответ