Решение ТОЭ онлайн
Техника высоких напряжений ТВН
Электротехника, основы электроники
Электрические измерения, электрические материалы

 
на правах рекламы

Интегральные схемы

Интегральные схемы

Интегральные схемы. Их характеристики, исполнение и выполняемы функции. Маркировка интегральных схем

Понятие «интегральные» означает, что на одном полупроводниковом кристалле реализуется большое количество элементов: резисторы, диоды, транзисторы, конденсаторы. Все элементы выполнены на одном основании, поэтому очень велика температурная стабильность работы элементов.

Интегральные схемы – это электронные приборы, выполненные на тонких полупроводниковых пластинах, содержащие электронные элементы и выполненные внутри корпуса определённого типа.

Характеристикой сложности ИС является уровень интеграции, оцениваемый либо числом базовых логических элементов (ЛЭ) (Logic(al) Element/Component/Gate/Unit), либо числом транзисторов, которые размещены на кристалле.

В зависимости от уровня интеграции ИС делятся на несколько категорий: МИС, СИС, БИС, СБИС, УБИС (соответственно малые, средние, большие, сверхбольшие, ультрабольшие ИС).

МИС (SSI = Small/Standard Scale Integration – малая/стандартная степень (уровень) интеграции) – это МС с очень небольшим числом элементов (несколько десятков). МИС реализуют простейшие логические преобразования и обладают очень большой универсальностью – даже с помощью одного типа ЛЭ (например, И-НЕ) можно построить любое ЦУ.

СИС (MSI = Medium Scale Integration – средняя степень (уровень) интеграции) – это МС со степенью интеграции от 300 до нескольких тысяч транзисторов (обычно до 3000). В виде СИС выпускаются в готовом виде такие схемы, как малоразрядные регистры, счётчики, дешиф­раторы, сумматоры и т. п. Номенклатура СИС должна быть более широкой и разнообразной, т. к. их универсальность по сравнению с МИС снижается. В развитых сериях стандартных ИС насчитываются сотни типов СИС.

БИС (LSI = Large Scale Integration – большая (высокая) степень (уровень) интеграции) – МС с числом логических вентилей от 1000 до 5000 (в некоторых классификациях – от 500 до 10000). Первые БИС были разработаны в начале 70-х годов прошлого века.

СБИС (VLSI = Very Large-Scale Integration – очень большая (высокая) степень (уровень) интеграции или GSI = Giant Scale Integration – гигантская (сверхбольшая, сверхвысокая) степень (уровень) интеграции) – это МС, содержащие на кристалле от 100000 до 10 млн. (VLSI) илиболее 10 млн. (GSI) транзисторов или логических вентилей.

УБИС (ULSI = Ultra Large Scale Integration – ультрабольшая (ультравысокая) степень (уровень) интеграции) – это МС, в которых число транзисторов на кристалле составляет от 10 млн. до 1 млрд. К таким схемам можно отнести современные процессоры.

По конструктивному исполнению интегральные микросхемы делятся на бескорпусные (герметизированные компаундом) и корпусные, выполняемые в круглых, прямоугольных и других форм корпусах различных габаритных размеров. Герметизация и корпус служат для защиты интегральных микросхем от климатических и механических воздействий.

По технологическому исполнению интегральные микросхемы подразделяются на полупроводниковые, гибридные, пленочные, керамические, вакуумные и др.

В зависимости от выполняемых функций микросхемы делятся на аналоговые и цифровые интегральные микросхемы.

Аналоговые интегральные микросхемы предназначаются для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. Аналоговая интегральная микросхема называется линейной, если предназначена для преобразования и обработки сигнала, меняющегося по линейному закону.

Аналоговые интегральные микросхемы выполняют функции усиления, детектирования, модуляции, генерации, фильтрации, преобразования аналоговых сигналов и используются в аналого-цифровых измерительных устройствах, усилителях низкой и высокой частот, видеоусилителях, генераторах, смесителях и других устройствах.

В цифровых интегральных микросхемах активные элементы работают в ключевом режиме. Их применяют главным образом в вычислительных машинах.

В зависимости от конструкции, технологии изготовления, а также функционального назначения интегральные микросхемы объединяют в серии. Маркировка интегральных микросхем состоит из четырех элементов, которые обозначают: первый — цифра — конструктивно-технологическое исполнение; второй — две цифры — порядковый номер разработки серии; третий — две буквы, одна из которых указывает группу, а другая — подгруппу, к которым принадлежат микросхемы в зависимости от функционального назначения; четвертый — одна или несколько цифр — номер разработки микросхемы.

Например, маркировка 155ЛР2 означает: 1 — полупроводниковая интегральная микросхема, 55 — пятьдесят пятого номера разработки серии, ЛР — выполняющая функции «И — ИЛИ — НЕ», 2 — второго номера разработки микросхемы.

В маркировке интегральных микросхем, используемых в устройствах широкого применения, перед номером серии ставится буква К.


Теги: Интегральные схемы, интегральные микросхемы

Комментарии:

Оставить комментарий