Параметри цифрових ІМС

 

7 вересня 2022р. 

Предмет: Iмпульсна та цифрова техника.

Тема1: Загальні характеристики цифрових мікросхем.

Урок 3,4: Електричні параметри цифрових ІМС. Застосування цифрових мікросхем.

     Довідкові дані на цифрові мікросхеми (вони приводяться в довідниках) звичайно містять великий набір параметрів, кожний з яких можна віднести до одного з трьох перерахованих рівнів уявлення, до однієї з трьох моделей.
Наприклад, таблиця істинності мікросхеми (для простих мікросхем) або опис алгоритму її роботи (для складніших мікросхем) відноситься до першого, логічного рівня. Тому знати їх напам'ять кожному розробнику необхідно у будь-якому випадку.

     Величини затримок логічних сигналів між входами і виходами відносяться до другого рівня уявлення. Типові величини затримок складають від одиниць наносекунд до десятків наносекунд. Величини затримок для різних мікросхем можуть бути різними, тому в довідниках завжди вказується максимальне значення затримки. Необхідно також пам'ятати, що затримка під час переходу вихідного сигналу з одиниці в нуль, як правило, відрізняється від затримки під час переходу вихідного сигналу з нуля в одиницю. 
    До третього рівня уявлення відносяться також величини внутрішньої ємності входів мікросхеми (звичайні від одиниць до десятків пікофарад) і допустима величина ємності, до якої може підключатися вихід мікросхеми, тобто ємність навантаження (порядку 100 пФ). На цьому ж рівні уявлення задаються максимально допустимі величини тривалості переднього фронту і заднього фронту вхідного сигналу. Тобто при більшій тривалості переходу вхідного сигналу з одиниці в нуль і з нуля в одиницю мікросхема може працювати в нестійкому режимі.
До третього рівня уявлення можна віднести також такі параметри, як допустима напруга живлення мікросхеми (Ucc) і максимальний струм, споживаний мікросхемою (Icс)
При цьому споживаний струм Icс залежить від рівнів вихідних струмів мікросхеми. Ці параметри треба враховувати при виборі джерела живлення для проектованого пристрою, а також в процесі виготовлення друкарської плати при виборі ширини доріжок.
Нарешті, до третього рівня відноситься ряд параметрів, які часто згадуються в літературі, але не завжди приводяться в довідкових таблицях:

• Поріг спрацьовування - рівень вхідної напруги, вище за який сигнал сприймається як одиниця, а нижче - як нуль. Для найпоширеніших ТТЛ мікросхем він приблизно рівний 1,3... 1,4 В.
• Перешкодозахищеність - параметр, який характеризує величину вхідного сигналу перешкоди, що накладається на вхідний сигнал, який ще не може змінити вихідних сигналів. 
• Коефіцієнт розгалуження - число входів, яке може бути підключено до даного виходу без порушення роботи. Цей параметр визначається відношенням вихідного струму до вхідного. Стандартна величина коефіціенту розгалуження при використовуванні мікросхем одного типу (однієї серії) рівна 10.
• Навантажувальна здатність - параметр виходу, що характеризує величину вихідного струму, яку може видати в навантаження даний вихід без порушення роботи.

Таким чином, більшість довідкових параметрів мікросхеми відноситься до третього рівня уявлення (до моделі з урахуванням електричних ефектів), тому в більшості випадків (до 80%) знати їх точні значення напам'ять не обов'язково.

   Логічні елементи цифрових мікросхем та їх застосування:

                                                                   
                                    

Контрольне завдання: 

1.Розглянути та написати основні параметри цифрових ІМС.

2.Написати практичні приклади застосування цифрових ІМС в РТА.

Відповідь на контрольне завдання надсилайте на електронну пошту: honor7valera@gmail.com