Các loại mạch tích hợp hiện đại - loại logic, trường hợp

Tất cả các vi mạch hiện đại được chia thành ba loại: kỹ thuật số, analog và analog-kỹ thuật số, tùy thuộc vào loại tín hiệu mà chúng làm việc với. Ngày nay, chúng ta sẽ nói về microcircuits kỹ thuật số, vì hầu hết các microcircuits trong điện tử là kỹ thuật số, chúng hoạt động với tín hiệu số.

Một tín hiệu số có hai mức ổn định - một số 0 logic và một đơn vị logic. Đối với các vi mạch được chế tạo theo các công nghệ khác nhau, các mức độ logic và thống nhất khác nhau.

Bên trong microcircuit kỹ thuật số có thể có nhiều yếu tố khác nhau mà bất kỳ kỹ sư điện tử nào biết đến: RAM, ROM, bộ so sánh, bộ cộng, bộ ghép kênh, bộ giải mã, bộ mã hóa, bộ đếm, bộ kích hoạt, các yếu tố logic khác nhau, v.v.

Cho đến nay, các mạch kỹ thuật số của công nghệ TTL (bóng bán dẫn-bóng bán dẫn) và công nghệ CMOS (chất bán dẫn oxit kim loại bổ sung) là phổ biến nhất.

Trong các chip công nghệ TTL, mức 0 là 0,4V và mức đơn vị là 2,4V. Đối với chip công nghệ CMOS, mức 0 gần như bằng 0 và mức đơn vị gần như bằng điện áp cung cấp của chip. Điện áp bằng không của chip CMOS có được bằng cách kết nối đầu ra tương ứng với dây chung và điện áp mức cao được kết nối với bus công suất.

Tên của microcircuit cho biết loạt của nó, phản ánh loại công nghệ mà microcircuit này được tạo ra. Các vi mạch khác nhau có tốc độ khác nhau, tần số giới hạn khác nhau, trong dòng điện đầu ra cho phép, mức tiêu thụ điện, v.v ... Bảng dưới đây cho thấy một số loại vi mạch và đặc điểm của chúng.

Đặc điểm của các loại chip phổ biến

Khi thiết kế mạch của một thiết bị điện tử, họ cố gắng sử dụng các chip chủ yếu cùng loại logic để tránh sự không nhất quán về mức tín hiệu số (mức trên và mức dưới).

Việc lựa chọn logic chip cụ thể dựa trên tần số hoạt động cần thiết, mức tiêu thụ điện năng và các đặc tính khác của chip, cũng như giá thành của nó. Tuy nhiên, đôi khi không thể có được bằng một loại vi mạch, bởi vì một phần của mạch được thiết kế có thể yêu cầu, ví dụ, tốc độ cao hơn, đặc trưng của vi mạch công nghệ ESL và loại khác, tiêu thụ điện năng thấp, điển hình là chip CMOS.

Trong các trường hợp như vậy, đôi khi các nhà phát triển phải sử dụng các bộ chuyển đổi mức bổ sung, mặc dù thường không thể thực hiện được: tín hiệu đầu ra từ chip CMOS có thể được đưa đến đầu vào TTL, nhưng không nên cung cấp tín hiệu từ chip TTL cho chip CMOS. Tiếp theo, chúng ta hãy xem xét các trường hợp phổ biến nhất của microcircuits hiện đại.

Nhúng

Một trường hợp hình chữ nhật cổ điển với hai hàng chì thường được tìm thấy trên bảng cũ. PDIP - vỏ nhựa, CDIP - vỏ gốm. Gốm sứ có hệ số giãn nở nhiệt gần với tinh thể bán dẫn, do đó, vỏ CDIP đáng tin cậy và bền hơn, đặc biệt nếu vi mạch được sử dụng trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

Số lượng đầu ra được chỉ định trong chỉ định chip: DIP8, DIP14, DIP16, v.v ... Các chip sê-ri 7400 logic-logic có gói DIP14 truyền thống. Trường hợp này rất phù hợp cho cả lắp ráp tự động và thủ công trong quá trình cài đặt đầu ra (vào các lỗ trên bảng).

Các thành phần trong các gói DIP thường có sẵn với một số chân từ 8 đến 64. Khoảng cách giữa các chân là 2,54 mm và khoảng cách hàng là 7,62, 10,16, 15,24 hoặc 22,86 mm.

Việc đánh số pin bắt đầu từ trên cùng bên trái và đi ngược chiều kim đồng hồ. Kết luận đầu tiên được đặt gần chìa khóa - một hốc đặc biệt hoặc một hốc tròn trên một trong các cạnh của vỏ vi mạch.Nếu bạn nhìn vào điểm đánh dấu từ phía trên, với vỏ của microcircuit hướng xuống, đầu ra đầu tiên sẽ luôn ở phía trên bên trái, sau đó đếm sẽ ở phía bên trái xuống, sau đó ở phía bên phải từ dưới lên.

SOIC

Vỏ hình chữ nhật của microcircuits để gắn bề mặt (phẳng). Hai hàng chân được đặt ở hai bên của chip. Hầu như các trường hợp SOIC chiếm gần một phần ba, và đôi khi chỉ bằng một nửa không gian so với các trường hợp DIP trên bảng và trường hợp SOIC mỏng hơn ba lần so với các DIP.

Việc đánh số kết luận, nếu bạn nhìn vào con chip từ phía trên, bắt đầu ở phía trên bên trái của khóa dưới dạng một hốc tròn, sau đó đi ngược chiều kim đồng hồ. Các trường hợp được chỉ định SO8, SO14, v.v., theo số lượng chân: 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32 và 54. Khoảng cách giữa các chân là 1,27 mm. Hầu như tất cả các vi mạch DIP hiện đại ngày nay đều có các chất tương tự để gắn phẳng trong các gói SOIC.

PLCC (CLCC)

PLCC - nhựa và СLCC - vỏ phẳng bằng gốm có hình vuông với các tiếp điểm dọc theo các cạnh ở bốn phía. Trường hợp này được thiết kế để hàn bằng cách gắn bề mặt (phẳng) trên bảng hoặc để lắp đặt trong một bảng đặc biệt (thường được gọi là "cũi").

Hiện tại, chip nhớ flash trong gói PLCC, được sử dụng làm chip BIOS trên bo mạch chủ, được sử dụng rộng rãi. Nếu cần thiết, bộ tản nhiệt có thể dễ dàng được cài đặt trên một vi mạch, giống như trên SOIC. Khoảng cách giữa hai chân là 1,27 mm. Số lượng kết luận từ 20 đến 84.

TQFP

TQFP là một trường hợp vi mạch gắn trên bề mặt vuông mỏng tương tự như PLCC. Nó có độ dày nhỏ hơn (chỉ 1 mm) và có kích thước pin tiêu chuẩn (2 mm).

Số lượng kết luận có thể là từ 32 đến 176 với kích thước một bên của vụ án từ 5 đến 20 mm. Dây dẫn bằng đồng được sử dụng theo các mức tăng 0,4, 0,5, 0,65, 0,8 và 1 milimét. TQFP cho phép bạn giải quyết các vấn đề như tăng mật độ của các thành phần trên bảng mạch in, giảm kích thước của đế, giảm độ dày của vỏ thiết bị.

Xem thêm: Làm thế nào để mạch tích hợp