Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат на тему:

Характеристики и параметры логических ИМС

Важными характеристиками логических микросхем являются входные и передаточные характеристики. Входные характеристики - это графическая зависимость величины входного тока Iвх от величины входного напряжения Uвх, то есть вх = f (Uвх). По виду входных характеристик логические микросхемы можно разделить на две группы. К первой относятся схемы, в которых при отсутствии входных напряжений входной ток отсутствует и появляется, когда уровень входного напряжения достигнет определенной величины (рис.1, а кривая 1). Для микросхем второй группы, напротив - при отсутствии входного напряжения ток входной цепи имеет максимальное значение, а при увеличении входного напряжения - ток уменьшается (рис.1, а кривая 2). Передаточные характеристики логической ИМС определяют зависимость выходного напряжения схемы от напряжения на одном из входных выводов при определенных постоянных напряжениях на других входах, то есть U вых = j (U вх).

Примерный вид передаточных характеристик приведены на рис.1, д. Кривая 1 на рис.1, б показывает, что логическая микросхема работает без инверсии Сигалу: при малой входном напряжении выходное напряжение близка к нулю, при увеличении входного напряжения уровень исходной также увеличивается. Кривая 2 на этом же рисунке показывает, что логическая микросхема работает с инверсией выходного сигнала, когда малой входном напряжении соответствует высокий роивень исходной, а при увеличении входного напряжения, выходное - уменьшается. Чем резче является переход между максимальным и минимальным уровнями выходного напряжения, тем четче работает схема и тем выше ее качество.

а) | б)

Рисунок 1 Примерный вид входных (а) и передаточных (б)
характеристик логических микросхем.

От функциональной сложности микросхемы зависит и система ее электрических параметров, которые чаще всего разделяют на статические и динамические.

Статические параметры ИМС: напряжение источника питания; входная и выходная, напряжения соответственно низкого (лог.0) и высокого (лог.1) уровней (рис.2) входной и выхидний, токи при напряжениях соответственно низкого и высокого уровней; коэффициент разветвления по выходу Kр (или иначе погрузочная спромижнисть), который определяет количество микросхем-нагрузок данной серии, можно подсоединить к выходу данной микросхемы; допустимое напряжение статической помехи, которая характеризует статическую помехоустойчивость микросхемы и средняя мощность потребления:.

Динамические параметры ИМС характеризуют свойства ИМС в режиме переключения. К ним относятся (см. Рис.2): время задержки распространения сигнала при включении и выключении; среднее время распространения сигнала через ИМС от ее входов к выходам (определяется как полусумма задержек при включении и выключении) динамическая помехоустойчивость; динамическая мощность потребления.

Мощность, потребляемая микросхемой в режиме переключения, значительно выше, чем в статическом режиме. Для некоторых типов ИМС такое превышении может достигать двух - трех порядков. Это объясняется наличием в микросхемах емкостных элементов, работой биполярных транзисторов в режиме насыщения, другими причинами. Указанное обстоятельство необходимо учитывать при расчетах энергоемкости источников питания микроэлектронных устройств. & Nbsp;

Динамическая помехоустойчивость количественно определяется амплитудой кратковременного импульса помехи на входе ИМС, при которой уровень сигнала на выходе не выходит за установленные пределы. Причиной возникновения импульсов помех могут быть емкостные и индуктивные связи в межсоединения, источники мощных энергетических излучений (реле, тиристоры и др.), Импульсы тока и напряжения в цепях питания. Существует тесная взаимосвязь между временными параметрами и помехоустойчивостью: чем меньше средняя задержка сигнала, то есть, чем выше быстродействие ИМС, тем ниже ее динамическая помехоустойчивость. Об этом необходимо помнить при выборе ИМС: неоправданных завышение требований к быстродействию обязательно приведет к снижению надежности устройств из-за сбоев под влиянием импульсов помех. С быстродействием непосредственно связан еще один важный показатель - споживана мощность: чем выше скорость переключения, тем больше мощность потребляется ИМС от источника питания. В свою очередь, потребляемая мощность определяет уровень рассеиваемой мощности, а через этот показатель - плотность размещения элементов в полупроводниковом кристалле, то есть уровень интеграции: чем выше уровень потребляемой мощности, тем ниже уровень интеграции. Поэтому практически целесообразно иметь серии ИМС с различным быстродействием и энергопотреблением.

Кроме статических и динамических параметров, характеризующих электрические режимы работы логической ИМС используются и эксплуатационные параметры, к которым относятся: диапазон рабочих температур; допустимые механические нагрузки (вибрации, удары, линейные ускорения) пределы допустимых изменений атмосферного давления, влажности и др.

Литература:

Основы промышленной электроники / Под ред. В. Герасимова. М .: Высшая школа, 1978.

Изъюрова Г.И., Кауфман М.С. Приборы и устройства промышленной электроники. М .: Высшая школа, 1975.

Миклашевский С.П. Промышленная электроника. М .: Высшая школа, 1973.

Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. - М .: Высшая школа, 1988.

Основы промышленной электроники / Под ред. В. Герасимова. - М .: высшая школа, 1982.

Гершунский В.С. Основы электроники. - М .: Высшая школа, главное. из-во, 1982.

Жеребцов И.П. Основы электроники. - Л.: Энергоатомиздат, 1985.

Нагорский В.Д. Электроника и электрооборудование. - М .: Высшая школа, 1986.

Загрузка...