WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Інтегральні схеми мікроелектроніки - Реферат

Інтегральні схеми мікроелектроніки - Реферат

харчуванні +5 В діапазон напруги 0...0,8 В відповідає логічному нулю, а діапазон 2,4...5 У відповідає логічній одиниці. Для мікросхем Есл-логіки при харчуванні ?5,2 В: логічна одиниця - це ?0,8...?1,03 В, а логічний нуль - це ?1,6...?1,75 В.
Аналого-цифрові мікросхеми сполучають у собі форми цифрової й аналогової обробки сигналів. В міру розвитку технологій одержують усе більше поширення.
Основним елементом аналогових мікросхем є транзистори (біполярні чи польові). Різниця в технології виготовлення транзисторів істотно впливає на характеристики мікросхем. Тому нерідко в описі мікросхеми вказують технологію виготовлення, щоб підкреслити тим самим загальну характеристику властивостей і можливостей мікросхеми. У сучасних технологіях поєднують технології біполярних і польових транзисторів, щоб домогтися поліпшення характеристик мікросхем.
· Мікросхеми на уніполярних (польових) транзисторах - самі економічні (по споживанню струму):
o МОП-логіка (метал-окисел-напівпровідник логіка) - мікросхеми формуються з польових транзисторів n-МОП чи p-МОП типу;
o КМОП-логіка (комплементарна МОП-логіка) - кожен логічний елемент мікросхеми складається з пари взаємодоповнюючих (комплементарних) польових транзисторів (n-МОП і p-МОП).
· Мікросхеми на біполярних транзисторах:
o РТЛ - резисторно-транзисторна логіка (застаріла, замінена на ТТЛ);
o ДТЛ - діод-транзисторна логіка (застаріла, замінена на ТТЛ);
o ТТЛ - транзисторно-транзисторна логіка - мікросхеми зроблені з біполярних транзисторів із багатоемітерними транзисторами на вході;
o ТТЛШ - транзисторно-транзисторна логіка з діодами Шотки - удосконалена ТТЛ, у якій використовуються біполярні транзистори з ефектом Шотки.
o ЕСЛ - еміттерно-звязана логіка - на біполярних транзисторах, режим роботи яких підібраний так, щоб вони не входили в режим насичення, - що істотно підвищує швидкодію.
КМОП і ТТЛ (ТТЛШ) технології є найбільш поширеними логіками мікросхем. Де небходимо заощаджувати споживання струму, застосовують Кмоп-технологию, де важливіше швидкість і не потрібно економія споживаної потужності застосовують Ттл-технологію. Слабким місцем Кмоп-микросхем є уразливість від статичної електрики - досить торкнутися рукою висновку мікросхеми і її цілісність уже не гарантується. З розвитком технологій ТТЛ і КМОП мікросхеми по параметрах зближаються і як наслідок, наприклад, серія мікросхем 1564 - зроблена за технологією КМОП, а функціональність і розміщення в корпусі як у ТТЛ технології.
Мікросхеми, виготовлені по Есл-технології є найшвидшими, але найбільше енергоспоживаючими і застосовувалася при виробництві обчислювальної техніки, коли найважливішим параметром була швидкість обчислення. У СРСР самі продуктивні ЕОМ типу ЄС106х виготовлялися на Есл-мікросхемах. Зараз ця технологія використовується рідко.
4. Призначення
Інтегральна мікросхема може володіти закінченим, як завгодно складним, функціоналом - аж до цілого мікрокомп'ютера (однокристальний мікрокомп'ютер).
Аналогові схеми
· Операційні підсилювачі
· Генератори сигналів
· Фільтри (у тому числі на пьезоеффекте)
· Аналогові умножители
· Стабілізатори джерел харчування
· Мікросхеми керування імпульсних блоків харчування
· Перетворювачі сигналів
Цифрові схеми
· Логічні елементи
· Тригери
· Регістри
· Буферні перетворювачі
· Модулі пам'яті
· Мікроконтролери
· (Мікро)процесори (у тому числі ЦПУ в комп'ютері)
· Однокристальні мікрокомп'ютери
5. Аналогово-цифрові схеми
· ЦАП і АЦП
В електроніці цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП) - пристрій для перетворення цифрового (звичайно двоичного) коду в аналоговий сигнал (струм, чи напруга заряд). Цифро-аналогові перетворювачі є інтерфейсом між абстрактним цифровим світом і реальними аналоговими сигналами.
Аналого-цифровий перетворювач (АЦП) робить зворотну операцію.
Звичайно ЦАП одержує на вхід цифровий сигнал в імпульсно-кодовій модуляції (PCM - pulse-code modulation). Задача перетворення різних стиснутих форматів у PCM виконується відповідними кодеками.
Аналого-цифровий перетворювач (АЦП) - пристрій, що перетворить вхідний аналоговий сигнал у дискретний код (цифровий сигнал). Зворотне перетворення здійснюється за допомогою ЦАП (цифро-аналогового перетворювача).
Як правило, АЦП - електронний пристрій, що перетворить напруга в двоичное цифровий код. Проте, деякі неелектронні пристрої, такі як перетворювач ріг-код, варто також відносити до АЦП.
Серії мікросхем
Аналогові і цифрові мікросхеми випускаються серіями. Серія - це група мікросхем, що мають єдине конструктивно-технологічне виконання і призначені для спільного застосування. Мікросхеми однієї серії, як правило, мають однакові напруги джерел харчування, погоджені по вхідних і вихідних опорах, рівням сигналів.
Корпуса мікросхем
Мікросхеми випускаються в двох конструктивних варіантах - корпусному і бескорпусном.
Бескорпускная мікросхема - це напівпровідниковий кристал, призначений для монтажу в гібридну чи мікросхему мікрозборку.
Корпус - це частина конструкції мікросхеми, призначена для захисту від зовнішніх впливів і для з'єднання з зовнішніми електричними ланцюгами за допомогою висновків. Корпуси стандартизовані для спрощення технологічного процесу виготовлення виробів з різних мікросхем. Число стандартних корпусів обчислюється сотнями!
У російських корпусах растояние між висновками виміряється в милиметрах і найбільше часто це 2,5 мм чи 1,25 мм. В імпортних мікросхем растояние вимірюють у дюймах, використовуючи величину 1/10 чи 1/20 дюйма, що відповідає 2,54 і 1,28 мм. У корпусах до 16 висновків ця різниця не значна, а при великих розмірах идеинтичние корпуса вже несумісні.
У сучасних імпортних корпусах для поверхневого монтажу застосовують і метричні розміри: 0,8 мм; 0,65 мм і інші.
Специфічні назви мікросхем
З великої кількості цифрових мікросхем виготовлялися процесори. Фірма Intel першої виготовила мікросхему Intel 4004, що виконувала функції процесора. Такі мікросхеми одержали назва мікропроцесор. Мікропроцесори фірми Intel удосконалювалися: Intel 8008, Intel 8080, Intel 8086, Intel 8088 (на основі двох останніх мікропроцесорів, фірмою IBM, були випущені перші персональні комп'ютери).
Мікропроцесор виконує в основному функції АЛУ (арифметико-логічний пристрій), а додаткові функції зв'язку з периферією виконувалися за допомогою спеціально для цього виготовлених наборів мікросхем. Для перших мікропроцесорів число мікросхем у наборах обчислювалося десятками, а зараз це набір із двох-трьох мікросхем, що одержав термін чипсет.
Мікропроцесори з убудованими контролерами пам'яті і введення-висновку, ОЗУ і ПЗУ, а такожіншими додатковими функціями називають мікроконтролерами.
Список використаної літератури
1. Абрамов И.И. Лекции по моделированию элементов интегральных схем. - М., 2002.
2. Мазор Ю., Мачуський Є. Радіотехніка. Енциклопедичний навчальний довідник. - К., 2001.
3. Прищепа М.М., Погребняк В.П. Мікроелектроніка: В 3 ч. Ч. 2. Елементи мікросхемотехніки. - К., 2006.
Loading...

 
 

Цікаве