מיקרו-מעגלים דיגיטליים. סוגי היגיון, מקרים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / חובב רדיו מתחיל

 הערות למאמר

ובכן, ראשית, נניח כך: מיקרו-מעגלים מחולקים לשני סוגים גדולים: אנלוגי ודיגיטלי. מיקרו-מעגלים אנלוגיים עובדים עם אות אנלוגי, ודיגיטליים, בהתאמה, עם אות דיגיטלי. נדבר במיוחד על מיקרו-מעגלים דיגיטליים.

ליתר דיוק, אפילו לא נדבר על מיקרו-מעגלים, אלא על אלמנטים של טכנולוגיה דיגיטלית שניתן "להסתיר" בתוך המיקרו-מעגל.

מהם האלמנטים הללו?

יש שמות ששמעת וחלק אולי לא. אבל תאמינו לי, את השמות האלה אפשר לבטא בקול בכל חברה תרבותית – אלו מילים הגונות בהחלט. אז, רשימה גסה של מה נלמד:

• מפעילים
• מונים
• מקודדים
• מפענחים
• מרבים
• משווים
• רם
• ROM

כל המעגלים הדיגיטליים עובדים עם אותות דיגיטליים. מה זה?

אותות דיגיטליים - אלו הם אותות שיש להם שתי רמות יציבות - רמת האפס הלוגי ורמת ההגיון. עבור מיקרו-מעגלים שנעשו באמצעות טכנולוגיות שונות, הרמות הלוגיות עשויות להיות שונות זו מזו.

שתי הטכנולוגיות הנפוצות ביותר הן TTL ו-CMOS.

TTL - לוגיקה טרנזיסטור-טרנזיסטור;

CMOS - מתכת-תחמוצת-מחצה משלימה.

ב-TTL, רמת האפס היא 0,4 וולט, הרמה האחת היא 2,4 וולט.

עם לוגיקה של CMOS, רמת האפס קרובה מאוד לאפס וולט, הרמה האחת שווה בערך למתח האספקה.

בכל מקרה, אחד - כשהמתח גבוה, אפס - כשהמתח נמוך.

אבל! מתח אפס במוצא המיקרו-מעגל אינו אומר שהפלט "תלוי באוויר". למעשה, הוא פשוט מחובר לחוט משותף. לכן, אתה לא יכול לחבר ישירות כמה מסקנות הגיוניות: אם יש להם רמות שונות, יתרחש קצר חשמלי.

בנוסף להבדלים ברמות האותות, סוגי הלוגיקה נבדלים גם מבחינת צריכת חשמל, מהירות (תדירות מגבילה), קיבולת עומס וכו'.

ניתן לזהות את סוג ההיגיון לפי שם השבב. ליתר דיוק - לפי האותיות הראשונות של השם, שמציינות לאיזו סדרה שייך המיקרו-מעגל. בתוך כל סדרה יכולים להיות מיקרו-מעגלים המיוצרים בטכנולוגיה אחת בלבד. כדי להקל עליך את הניווט, הנה טבלת ציר קטנה:

הנפוצות ביותר כיום הן הסדרות הבאות (ועמיתיהן המיובאות):

• TTLSh - K555, K1533
• CMOS - KR561, KR1554, KR1564
• ESL - K1500

מומלץ לבנות מעגלים דיגיטליים באמצעות מיקרו-מעגלים של לוגיקה מסוג אחד בלבד. זה נובע בדיוק מהבדלים ברמות הלוגיות של אותות דיגיטליים.

סוג ההיגיון נבחר בעיקר על סמך השיקולים הבאים:

- מהירות (תדירות עבודה)

- צריכת אנרגיה

- מחיר

אבל יש מצבים שבהם סוג אחד לא מספיק. לדוגמה, יחידה אחת צריכה להיות בהספק נמוך והשנייה במהירות גבוהה. לשבבי טכנולוגיית CMOS יש צריכה נמוכה. ל-ESL יש מהירות גבוהה.

במקרה זה, תצטרך להתקין ממירי רמה.

נכון, סוגים מסוימים מצטרפים בדרך כלל ללא ממירים. לדוגמה, ניתן להחיל אות מהפלט של מיקרו-מעגל CMOS לכניסה של מיקרו-מעגל TTL (בהנחה שמתחי האספקה ​​שלהם זהים). עם זאת, לא מומלץ לשלוח אות בכיוון ההפוך, כלומר מ-TTL ל-CMOS.

צ'יפס זמין באריזות שונות. הסוגים הנפוצים ביותר של קליפות הם:

מטבל

(חבילה מוטבעת כפולה)

ה"ג'וק" הרגיל. אנחנו מכניסים את הרגליים לתוך החורים על הלוח - ומלחמים אותו.

הרגליים במארז יכולות להיות 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32, 40, 48 או 56.

המרחק בין הלידים (הגובה) הוא 2,5 מ"מ (תקן מקומי) או 2,54 מ"מ (בורגני).

רוחב עופרת כ-0,5 מ"מ

מספור הסיכה נמצא באיור (מבט מלמעלה). כדי לקבוע את המיקום של הרגל הראשונה, אתה צריך למצוא את "המפתח" על הגוף.

SEC

(מעגל אינטגרלי מתאר קטן)

מיקרו-מעגל מישורי - כלומר, הרגליים מולחמות באותו צד של הלוח שבו נמצא המארז. במקביל, המיקרו-מעגל שוכב בטן על הלוח.

מספר הרגליים ומספורן זהה לזה של DIP.

גובה הסיכה הוא 1,25 מ"מ (ביתי) או 1,27 מ"מ (בורגני).

רוחב סיכה - 0,33...0,51

PLCC

(מנשא שבבים עופרת J מפלסטיק)

מארז מרובע (לעתים נדירות - מלבני). הרגליים ממוקמות מכל ארבעת הצדדים, ובעלות צורת J (קצות הרגליים כפופות מתחת לבטן).

מיקרו-מעגלים מולחמים ישירות ללוח (מישוריים), או מוכנסים לשקע. האחרון עדיף.

מספר רגליים - 20, 28, 32, 44, 52, 68, 84.

גובה רגל - 1,27 מ"מ

רוחב סיכה - 0,66...0,82

מספור סיכות - הרגל הראשונה ליד המפתח, הגדלת המספר נגד כיוון השעון:

TQFP

(חבילת Thin Quad Flat)

משהו בין SOIC ל-PLCC.

המארז המרובע הוא בעובי של כ-1 מ"מ, ההליכים ממוקמים מכל הצדדים.

מספר הרגליים הוא מ-32 עד 144.

גובה - 0,8 מ"מ

רוחב פלט - 0,3 ... 0,45 מ"מ

מספור - מהפינה המשופעת (משמאל למעלה) נגד כיוון השעון.

אז, במונחים כלליים, המצב עם הגופים. אני מקווה שעכשיו יהיה לך קצת יותר קל לנווט באינספור מעגלים מיקרו מודרניים, ולא תיסחף מהמשפט של המוכר כמו: "המיקרו מעגל הזה זמין רק במארז PLC" ...