ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тамбовский государственный технический университет

УТВЕРЖДАЮ

Зав. Кафедрой Э и А

В. Ф. Калинин

« » 20 г.

«Информационно – измерительная техника и электроника»

Тема №3 ИМПУЛЬСНЫЕ И ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА

Лекция №8

Тема лекции:

ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ

Цель лекции: познакомиться с общими сведениями о технологиях производства цифровых микросхем и основными логическими элементами, их схемами, типами транзисторных логик.

Содержание

(Программные вопросы лекции)

Введение.

1. Основные направления и тенденции развития микроэлектроники.

2. Основы технологии и базовые элементы полупроводниковых ИМС.

3. Базовые логические элементы цифровых ИМС на основе биполярных и полевых транзисторов (типы транзисторных логик)

Заключение.

Учебно-материальное обеспечение

Литература для самостоятельной работы: ???

1. В.П.Попов Основы теории цепей. –М.: Высшая школа.2000, (с.6-7).

Г.И. Атабеков. Теоретические основы электротехники. Ч.1. – М.: Энергия, 1978, (с.14-18).

Тема лекции: ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ

Введение.

Основные направления и тенденции развития микроэлектроники

МЭИ - это электронное изделие с высокой степенью миниатюризации. Интегральные микросхемы (ИМС) – это МЭИ, имеющие высокую плотность упаковки… Элементом ИМС называется часть микросхемы, реализующая функцию какого-либо простого радиоэлемента (транзистора,…

Основы технологии и базовые элементы полупроводниковых ИМС

Основными элементами ПП ИМС являются: - активные элементы (транзисторы и диоды); - пассивные элементы (резисторы, конденсаторы и др.);

Базовые логические элементы цифровых ИМС на основе

Цифровые ИМС (ЦИМС) – это микросхемы, предназначенные для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по дискретному закону. Сигналы представляют собой только 2 определенных уровня: - высокий (уровень логической единицы - « 1 » или U1 );

МОП – инвертор

РТЛ

РТЛ

РЕТЛ

РЕТЛ – модификация РТЛ В цепь базы параллельно R_Б включен ускоряющий конденсатор C_б, который увеличивает быстродействие. Недостаток: уменьшается степень интеграции. В настоящее время ТЛНС, РТЛ и РЕТЛ практически не применяются.

ДТЛ

Элемент ЗИ-НЕ При U_вх1= U_вх2 = U_вх3= U¹® VD1, VD2 и VD3 закрыты ® напряжение в т.А – высоко ® VT – открыт (РН) ® U_вых = U⁰.

Если хотя бы на одном входе логический «0» (то есть U_вх = U⁰ ), то один из диодов открывается и напряжение в т.А – мало. В этом случае VD4 и VD5 надежно запирает транзистор VT (РО) и U_вых = U¹.

Достоинства: высокое быстродействие, хорошая помехоустойчивость.

Недостаток: ограничение по степени интеграции (много диодов).

Основные серии: 121, 156, 217 и 511.

ТТЛ

Основные серии: 130, 133, 134 и 155.

Дальнейшим развитием ТТЛ является ТТЛШ. В ТТЛШ – для увеличения быстродействия VT2 заменен транзистором с барьером Шоттки.

Основные серии ТТЛШ: 530, 531 и 734.

МОПТЛ

Основные серии: 161, 172, 507 и 580.

В случае применения комплементарных МОП–транзисторов (МОП- транзисторов с различными типами каналов) быстродействие несколько повышается (F_макс < 10 МГц), а сама логика называется КМОПТЛ.

Основные серии КМОПТЛ: 164, 176, 561, 564 и 587.

Заключение