Microcircuits numériques. Types de logique, cas. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Eh bien, d'abord, disons ceci : les microcircuits sont divisés en deux grands types : analogiques et numériques. Les microcircuits analogiques fonctionnent avec un signal analogique et les microcircuits numériques, respectivement, avec un signal numérique. Nous parlerons spécifiquement des microcircuits numériques.

Plus précisément, nous ne parlerons même pas de microcircuits, mais d'éléments de technologie numérique pouvant être "cachés" à l'intérieur du microcircuit.

Quels sont ces éléments ?

Certains noms que vous avez entendus, d'autres peut-être pas. Mais croyez-moi, ces noms peuvent être prononcés à haute voix dans n'importe quelle société culturelle - ce sont des mots absolument décents. Donc, une liste approximative de ce que nous allons étudier :

• Триггеры
• Compteurs
• Encodeurs
• Décodeurs
• Multiplexeurs
• Comparateurs
• vol
• ROM

Tous les circuits numériques fonctionnent avec des signaux numériques. Ce que c'est?

Signaux numériques - ce sont des signaux qui ont deux niveaux stables - le niveau de zéro logique et le niveau de un logique. Pour des microcircuits réalisés selon des technologies différentes, les niveaux logiques peuvent différer les uns des autres.

Les deux technologies les plus utilisées sont TTL et CMOS.

TTL - Logique transistor-transistor ;

CMOS - Oxyde métallique semi-conducteur complémentaire.

En TTL, le niveau zéro est de 0,4 V, le niveau un est de 2,4 V.

Avec la logique CMOS, le niveau zéro est très proche de zéro volt, le niveau un est approximativement égal à la tension d'alimentation.

Dans tous les cas, un - lorsque la tension est élevée, zéro - lorsque la tension est basse.

MAIS! Une tension nulle à la sortie du microcircuit ne signifie pas que la sortie est "suspendue dans l'air". En fait, il est simplement relié à un fil commun. Par conséquent, vous ne pouvez pas connecter directement plusieurs conclusions logiques : si elles ont des niveaux différents, un court-circuit se produira.

Outre les différences de niveaux de signal, les types logiques diffèrent également en termes de consommation d'énergie, de vitesse (fréquence limite), de capacité de charge, etc.

Le type de logique peut être reconnu par le nom de la puce. Plus précisément - par les premières lettres du nom, qui indiquent à quelle série appartient le microcircuit. Dans toute série, il peut y avoir des microcircuits produits en utilisant une seule technologie. Pour vous faciliter la navigation, voici un petit tableau croisé dynamique :

Les plus courantes aujourd'hui sont les séries suivantes (et leurs homologues importées):

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

Il est recommandé de construire des circuits numériques en utilisant des microcircuits d'un seul type de logique. Cela est dû précisément aux différences de niveaux logiques des signaux numériques.

Le type de logique est choisi principalement en fonction des considérations suivantes :

- vitesse (fréquence de travail)

- Consommation d'énergie

- prix

Mais il y a des situations où un seul type ne suffit pas. Par exemple, une unité doit être à faible puissance et l'autre à grande vitesse. Les puces de technologie CMOS ont une faible consommation. ESL a une grande vitesse.

Dans ce cas, vous devrez installer des convertisseurs de niveau.

Certes, certains types sont normalement joints sans convertisseurs. Par exemple, un signal provenant de la sortie d'un microcircuit CMOS peut être appliqué à l'entrée d'un microcircuit TTL (en supposant que leurs tensions d'alimentation sont les mêmes). Cependant, il n'est pas recommandé d'envoyer un signal dans la direction opposée, c'est-à-dire de TTL vers CMOS.

Les puces sont disponibles dans différents emballages. Les types de coques les plus courants sont :

DIP

(Forfait double en ligne)

Le "cafard" habituel. Nous mettons les jambes dans les trous de la planche - et la soudons.

Les pattes du boîtier peuvent être 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32, 40, 48 ou 56.

La distance entre les fils (pas) est de 2,5 mm (standard domestique) ou 2,54 mm (bourgeois).

Largeur de pas environ 0,5 mm

La numérotation des broches est dans la figure (vue de dessus). Pour déterminer l'emplacement de la première jambe, vous devez trouver la "clé" sur le corps.

SOIC

(Circuit intégral à petit contour)

Microcircuit planaire - c'est-à-dire que les pattes sont soudées du même côté de la carte où se trouve le boîtier. Dans le même temps, le microcircuit repose sur le ventre de la carte.

Le nombre de jambes et leur numérotation sont les mêmes que pour le DIP.

Le pas des broches est de 1,25 mm (domestique) ou 1,27 mm (bourgeois).

Largeur de broche - 0,33...0,51

PLCC

(Porte-puce en plastique à plomb J)

Boîtier carré (rarement - rectangulaire). Les jambes sont situées sur les quatre côtés et ont une forme en J (les extrémités des jambes sont pliées sous l'abdomen).

Les microcircuits sont soit soudés directement sur la carte (planaire), soit insérés dans la prise. Ce dernier est préférable.

Nombre de jambes - 20, 28, 32, 44, 52, 68, 84.

Pas de jambe - 1,27 mm

Largeur de broche - 0,66...0,82

Numérotation des broches - la première jambe près de la clé, augmentant le nombre dans le sens antihoraire :

TQFP

(Ensemble plat quadruple mince)

Quelque chose entre SOIC et PLCC.

Le boîtier carré a une épaisseur d'environ 1 mm, les fils sont situés de tous les côtés.

Le nombre de jambes est de 32 à 144.

Pas - 0,8 mm

Largeur de sortie - 0,3 ... 0,45 mm

Numérotation - à partir du coin biseauté (en haut à gauche) dans le sens antihoraire.

Donc, en termes généraux, la situation avec les coques. J'espère que maintenant, il vous sera un peu plus facile de naviguer dans d'innombrables microcircuits modernes, et que vous ne serez pas stupéfait par la phrase du vendeur du type: "ce microcircuit n'est disponible que dans un boîtier CPL" ...