close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

7 Обоснование выбора серии ИМС

код для вставкиСкачать
 7 Обоснование выбора серии ИМС
7.1 Методика выбора серии ИМС
При логической разработке цифрового устройства необходим всесторонний учет основных свойств применяемой элементной базы в целях наиболее эффективного их использования для достижения высоких технико-экономических показателей разработки. При этом в процессе разработки появляется целый ряд особенностей.
Главным условием применения микросхем является строгое соблюдение режимов работы, рекомендованных в технических условиях к величине напряжения питания, сопротивлению нагрузки, и диапазону температуры.
При разработке функциональной схемы узла, выбора серии интегральных микросхем и разработке принципиальной схемы следует иметь ввиду, что интегральные микросхемы разных по схемотехническому признаку классов друг с другом за редким исключением, не согласуются. Если, например, в целях оптимизации разрабатываемого узла по энергопотреблению принято реализовывать его на ИМС не совместимых друг с другом, то необходимо предусмотреть сопряжение микросхем.
Необходимо рассмотреть возможность применения ИМС общего применения, характеризуемых низкой стоимостью, широким диапазоном напряжения питания с защитой по входу и выходу и выходу.
Одним из факторов, неблагоприятно влияющим на надежность микроэлектронных схем цифровых устройств, является увеличение числа соединений между элементами, приводящее к увеличению количества соединительных точек. Поэтому при разработке функциональной схемы целесообразно выбирать решения, которые сокращают количество точек в узле. Из всего многообразия логических ИМС в современной цифровой электронике наиболее широкое распространение находят транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ), в том числе и с применением диодов Шоттки (ТТЛШ), эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ) и логические элементы, выполненные по технологии полевых транзисторов - металл- диэлектрик-полупроводник (МДП) транзисторах.
Одним из наиболее перспективных ИМС принято считать ТТЛ схемы, обладающие высокой технологичностью и весьма высокими показателями качества. Отечественной промышленностью освоено производство ТТЛ микросхем серий 106, 130, 133, 134,141, 155, 158,230,243, 530, 531,533, 555.
Логические элементы серий ЭСЛ относятся к числу наиболее быстродействующих и сверхбыстродействующих ИМС с большой потребляемой мощностью. Поэтому такие ИМС целесообразно использовать в тех устройствах, к которым предъявляются требования высокого быстродействия, а экономичность имеет второстепенное значение. ЭСЛ лежит в основе таких серий ИМС, как 100,137, 138, 187, 191, 223, 229, 500, предназначенных для использования в ЭВМ сверхвысокого быстродействия и скоростных устройств дискретной обработки информации.
Логические ИМС на МДП структурах серий 108, 120,144,147,172,178 выполнены на транзисторах с каналами проводимости одного типа и относятся к схемам низкого быстродействия средней мощности. Так, к примеру, один логический элемент ИМС серии 147 потребляет 45 мВт и имеет среднее время задержки не более 2500 не. Более высоким быстродействием, очень с малой потребляемой мощностью и весьма большим коэффициентом разветвления по выходу обладают комплементарные логические ИМС (КМДП-типа) серий 164, 176, 564, 764. Однако по стоимости и степени интеграции они уступают микросхемам с каналами одного типа проводимости [4, 70].
7.2 Характеристика выбранной серии ИМС, условное графическое обозначение элементов выбранной серии и их параметры
Одним из наиболее перспективных ИМС принято считать ТТЛ схемы, обладающие высокой технологичностью и весьма высокими показателями качества. Отечественной промышленностью освоено производство ТТЛ микросхем серий 106, 130, 133, 134,141, 155, 158, 230, 243, 530, 531, 533, 555.
В данной работе будут использованы ИМС серии 155, а именно:
К155ЛА2 - логический элемент 8И-НЕ;
К155ЛА3 - четыре логических элемента 2И-НЕ;
К155ЛА4- три логических элемента 3И-НЕ;
К155ЛА6- два логических элемента 4И-НЕ
К155ЛП5 -4 двухвходовых логических элемента исключающее ИЛИ;
К155ИП2 - восьмиразрядная схема контроля четности и нечетности.
Преимущества 155 серии ИМС:
- Высокое быстродействие (малое время задержки);
- Технологичные (имеют полный набор ЛУ);
- Высокая помехоустойчивость (около 1 В);
- Относительно низкая энергопотребляемость.
Рассмотрим типовые параметры ИМС типа ТТЛ, согласно таблице 7.2.1.
Таблица 7.2.1 - типовые параметры ИМС типа ТТЛ
Uип, ВU_вых^1, ВU_вых^0, ВUпом, ВKразKОБtзд.распр.ср., нсPраспр.ср. мВт5,0±0,5≥2,4≤0,40,4 1085 ... 4010 ... 15 Рассмотрим основные параметры выбранных микросхем и их условные графические обозначения.
Микросхема К155ЛА2 представляет собой логический элемент 8И-НЕ.
Условное графическое обозначение данной микросхемы показано на рисунке 7.2.1
Рис. 7.2.1 Условное графическое обозначение микросхемы К155ЛА2
Электрические параметры данной ИМС представлены в таблице 7.2.2.
Таблица 7.2.2 - Электрические параметры микросхемы К155ЛА2
Потребляемая статическая мощность, мВтВремя задержки распространения при включении, нсВремя задержки распространения при выключении, нс211522
Микросхема К155ЛА3 представляет собой четыре логических элемента 2И-НЕ. Условное графическое обозначение данной микросхемы показано на рисунке 7.2.2
Рис. 7.2.2 Условное графическое обозначение микросхемы К155ЛА3
Электрические параметры данной ИМС представлены в таблице 7.2.3.
Таблица 7.2.3 Электрические параметры микросхемы К155ЛА3
Потребляемая статическая мощность, мВтВремя задержки распространения при включении, нсВремя задержки распространения при выключении, нс19,71522
Микросхема К155ЛА4 представляет собой 3 логических элемента 3И-НЕ.
Условное графическое обозначение данной микросхемы показано на рисунке 7.2.3.
Рисунок 7.2.3 Условное графическое обозначение микросхемы К155ЛА4
Электрические параметры данной ИМС представлены в таблице 7.2.4
Таблица 7.2.4 Электрические параметры микросхемы К155ЛА4
Потребляемая статическая мощность, мВтВремя задержки распространения при включении, нсВремя задержки распространения при выключении, нс591522
Микросхема 155ЛА6 представляет собой два логических элемента 4И-НЕ с большим коэффициентом разветвления по выходу.
Условное графическое обозначение данной микросхемы показано на рисунке 7.2.4
Рис. 7.2.4 Условное графическое обозначение микросхемы К155ЛА6
Электрические параметры данной ИМС представлены в таблице 7.2.5.
Таблица 7.2.5 - Электрические параметры микросхемы К155ЛА6
Потребляемая статическая мощность, мВтВремя задержки распространения при включении, нсВремя задержки распространения при выключении, нс45,91522
Микросхема МК155ИП2 представляет собой восьмиразрядную схему контроля четности и нечетности.
Условное графическое обозначение данной микросхемы показано на рисунке 7.2.5.
Рисунок 7.2.5 - Условное графическое обозначение микросхемы К155ИП2
Электрические параметры данной ИМС представлены в таблице 7.2.6
Таблица 7.2.6 Электрические параметры микросхемы К155ИП2
Потребляемая статическая мощность, мВтВремя задержки распространения при включении, нсВремя задержки распространения при выключении, нс2946848
Микросхема 155ЛП5 представляет собой 4 двухвходовых логических элемента исключающее ИЛИ. Условное графическое обозначение данной микросхемы показано на рисунке 7.2.6
Рис. 7.2.6 Условное графическое обозначение микросхемы К155ЛП5
Электрические параметры данной ИМС представлены в таблице 7.2.7
Таблица 7.2.7 - Электрические параметры микросхемы К155ИП2
Потребляемая статическая мощность, мВтВремя задержки распространения при включении, нсВремя задержки распространения при выключении, нс65.630150
Документ
Категория
Разное
Просмотров
259
Размер файла
92 Кб
Теги
серии, имс, обоснование, выбор
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа