Интегральных микросхем

Для оценки качества логических интегральных микросхем используются их основные параметры и характеристики.

К основным параметрам относятся:

1. Быстродействие - время реакции на изменение сигнала на входе.

2. Коэффициент объединения по входу K_об - число входов, с помощью которых реализуется логическая функция. Обычно K_об = 2¸8.

3. Коэффициент разветвления по выходу K_раз характеризует нагрузочную способность и показывает максимальное число аналогичных элементов, которые можно подключить к выходу данного элемента без нарушения его работы (K_раз = 4¸10).

4. Помехоустойчивость - максимальное значение помехи на входе, при которой сохраняется нормальная работа.

5. Потребляемая мощность - мощность, потребляемая в состоянии “1” и “0”.

Основные характеристики позволяют:

· входная - рассчитывать условия согласования при подключении к выходу какого-либо источника сигнала;

· выходная - определять нагрузочную способность;

· передаточная - определять порог срабатывания (значение напряжений, соответствующих логической “1” и логичес­кому “0”) и помехоустойчивость при работе друг на друга.

Цифровые интегральные микросхемы в подавляющем большинстве могут быть выполнены на одних активных элементах (транзисторах, диодах). Они не критичны к абсолютному уровню напряжений и токов и отличаются регулярностью структуры.

Можно выделить четыре основных типа интегральных микросхем на основе биполярных транзисторов:

- диодно-транзисторная логика, характерны высокая помехоустойчивость и невысокое быстродействие;

- транзисторно-транзисторная логика, характерны высокое быстродействие, хорошая нагрузочная способность, малая потребляемая мощность;

- эмиттерно-связанная логика, обладающая самым высоким быстродействием;

- инжекционно-интегральная логика, имеет высокое быстродействие, высокую степень интеграции и плотность упаковки, но низкую помехоустойчивость и малый перепад логических уровней.

Базовым элементом логических интегральных микросхем на МДП-транзисторах также является инвертор, состоящий из транзистора и нагрузочного резистора в стоковой цепи, причем в качестве резистора тоже используется МДП-транзистор. Такие интегральные микросхемы делятся на одноканальные, в которых и МДП-транзистор и МДП-резистор имеют канал одного “p” или “n”-типа, и комплементарные, в которых используется пара МДП-транзисторов с каналами разного типа. Последние предпочтительнее, так как их отличает высокая технологичность, малая потребляемая мощность, высокая степень интеграции.