Dijital mikro devreler. Mantık türleri, durumlar. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Acemi radyo amatör

 makale yorumları

Öncelikle şunu söyleyelim: mikro devreler iki büyük türe ayrılır: analog ve dijital. Analog mikro devreler, sırasıyla bir analog sinyal ve dijital olanlarla dijital olanla çalışır. Özellikle dijital mikro devreler hakkında konuşacağız.

Daha doğrusu, mikro devrelerden bile bahsetmeyeceğiz, ancak mikro devrenin içinde "gizlenebilecek" dijital teknolojinin unsurlarından bahsedeceğiz.

Bu unsurlar nelerdir?

Bazı isimleri duymuşsunuzdur, bazılarını duymamış olabilirsiniz. Ama inan bana, bu isimler herhangi bir kültürel toplumda yüksek sesle telaffuz edilebilir - bunlar kesinlikle uygun kelimeler. Yani, ne çalışacağımızın kabaca bir listesi:

• tetikleyiciler
• Sayaçlar
• Kodlayıcılar
• kod çözücüler
• Çoklayıcılar
• Karşılaştırıcılar
• soygun
• ROM

Tüm dijital devreler dijital sinyallerle çalışır. Ne olduğunu?

Dijital Sinyaller - bunlar iki kararlı seviyeye sahip sinyallerdir - mantıksal sıfır seviyesi ve mantıksal bir seviyesi. Farklı teknolojiler kullanılarak yapılan mikro devreler için mantıksal seviyeler birbirinden farklı olabilir.

En yaygın kullanılan iki teknoloji TTL ve CMOS'tur.

TTL - Transistör-Transistör Mantığı;

CMOS - Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletken.

TTL'de sıfır seviyesi 0,4 V, bir seviyesi 2,4 V'tur.

CMOS mantığı ile sıfır seviyesi sıfır volta çok yakındır, bir seviye yaklaşık olarak besleme voltajına eşittir.

Her durumda, bir - voltaj yüksek olduğunda, sıfır - voltaj düşük olduğunda.

ANCAK! Mikro devrenin çıkışındaki sıfır voltaj, çıkışın "havada asılı" olduğu anlamına gelmez. Aslında, basitçe ortak bir kabloya bağlanır. Bu nedenle, birkaç mantıksal sonucu doğrudan bağlayamazsınız: farklı düzeylere sahiplerse, bir kısa devre meydana gelir.

Sinyal seviyelerindeki farklılıklara ek olarak, mantık türleri güç tüketimi, hız (sınırlama frekansı), yük kapasitesi vb. açısından da farklılık gösterir.

Mantık türü, çipin adından tanınabilir. Daha doğrusu - mikro devrenin hangi seriye ait olduğunu gösteren ismin ilk harfleriyle. Herhangi bir seride, yalnızca bir teknoloji kullanılarak üretilen mikro devreler olabilir. Gezinmenizi kolaylaştırmak için işte küçük bir pivot tablo:

Bugün en yaygın olanları aşağıdaki serilerdir (ve bunların ithal edilen muadilleri):

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

Yalnızca bir tür mantığın mikro devrelerini kullanarak dijital devreler oluşturmanız önerilir. Bunun nedeni tam olarak dijital sinyallerin mantıksal seviyelerindeki farklılıklardır.

Mantık türü esas olarak aşağıdaki hususlara göre seçilir:

- hız (çalışma frekansı)

- Enerji tüketimi

- fiyat

Ancak bir türün yeterli olmadığı durumlar vardır. Örneğin, bir ünite düşük güçlü ve diğeri yüksek hızlı olmalıdır. CMOS teknoloji çipleri düşük tüketime sahiptir. ESL yüksek hıza sahiptir.

Bu durumda, seviye dönüştürücüler kurmanız gerekecektir.

Doğru, bazı türler normalde dönüştürücüler olmadan birleştirilir. Örneğin, bir CMOS mikro devresinin çıkışından gelen bir sinyal, bir TTL mikro devresinin girişine uygulanabilir (besleme voltajlarının aynı olduğu varsayılarak). Ancak ters yönde, yani TTL'den CMOS'a bir sinyal gönderilmesi önerilmez.

Cipsler çeşitli paketlerde mevcuttur. En yaygın kabuk türleri şunlardır:

DIP

(Çift Sıralı Paket)

Her zamanki "hamamböceği". Bacakları tahtadaki deliklere sokarız ve lehimleriz.

Kasadaki bacaklar 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32, 40, 48 veya 56 olabilir.

Pimler (açıklık) arasındaki mesafe 2,5 mm (yerel standart) veya 2,54 mm'dir (burjuva).

Kurşun genişliği yaklaşık 0,5 mm

Pim numaralandırması şekildedir (üstten görünüm). İlk bacağın yerini belirlemek için vücuttaki "anahtarı" bulmanız gerekir.

SEC

(Küçük Anahat İntegral Devresi)

Düzlemsel mikro devre - yani bacaklar, kasanın bulunduğu tahtanın aynı tarafında lehimlenmiştir. Aynı zamanda, mikro devre kartta göbek yatıyor.

Bacakların sayısı ve numaralandırması DIP ile aynıdır.

Pim aralığı 1,25 mm (yerli) veya 1,27 mm'dir (burjuva).

Pim genişliği - 0,33...0,51

PLCC

(Plastik J-kurşunlu Çip Taşıyıcı)

Kare (nadiren - dikdörtgen) kasa. Bacaklar dört tarafta bulunur ve J şeklindedir (bacakların uçları karın altında bükülür).

Mikro devreler ya doğrudan tahtaya (düzlemsel) lehimlenir ya da sokete takılır. İkincisi tercih edilir.

Ayak sayısı - 20, 28, 32, 44, 52, 68, 84.

Bacak aralığı - 1,27 mm

Pim genişliği - 0,66...0,82

Pim numaralandırma - anahtarın yanındaki ilk bacak, sayıyı saat yönünün tersine artırır:

TQFP

(İnce Dörtlü Düz Paket)

SOIC ve PLCC arasında bir şey.

Kare kasa yaklaşık 1 mm kalınlığındadır, uçlar her tarafta bulunur.

Ayak sayısı 32'den 144'e kadardır.

Adım - 0,8 mm

Çıktı genişliği - 0,3 ... 0,45 mm

Numaralandırma - eğimli köşeden (sol üst) saat yönünün tersine.

Yani, genel anlamda, gövdelerle ilgili durum. Umarım şimdi sayısız modern mikro devrede gezinmeniz sizin için biraz daha kolay hale gelir ve satıcının "bu mikro devre yalnızca bir PLC durumunda mevcuttur" gibi bir ifadesiyle bir sersemliğe sürüklenmezsiniz ...