Параметры цифровых интегральных схем

K_об - коэффициент объединения по входу, определяет число входов данной микросхемы, по которым реализуется логическая функция; U_п - допустимое напряжение статической помехи, определяется как разность выходного и входного напряжений, соответствующих уровню логической 1, либо уровню логического 0. В расчет принимается меньшее из значений U_п¹ = U_вых'- U_вх' и U_п⁰ = U_вх⁰ - U_вых⁰; P_пот.ср - средняя потребляемая мощность, определяемая выражением P_пот.ср = (P_пот⁰ + P_пот¹)/2, где P_пот⁰, P_пот¹ - потребляемая микросхемой мощность в состоянии соответственно 0 и 1 на входе.

Средняя потребляемая мощность тесно связана с быстродействием микросхемы: чем больше P_пот.ср, тем с большей частотой может переключаться схема.

Динамические параметры ИС

Основным динамическим усредненным параметром быстродействия ИС является среднее время задержки распространения сигнала , где - время задержки распространения сигнала при выключении микросхемы, - время задержки при включении микросхемы.

Статические параметры ИС

U_ип - напряжение источника питания;

U⁰_вх, U⁰_вых - входное и выходное напряжение логического 0;

U¹_вх, U¹_вых - входное и выходное напряжение логической 1;

I⁰_вх, I⁰_вых - входной и выходной ток логического 0;

I¹_вх, I¹_вых - входной и выходной ток логической 1;

K_раз - коэффициент разветвления по выходу, определяет число входов микросхем - нагрузок, которые можно одновременно подключить к выходу данной микросхемы.

 

Условные обозначения интегральных схем

Интегральные микросхемы объединены в серии. Серия состоит из совокупности различных типов ИС, имеющих одинаковое конструктивное оформление и изготавливаемых на основе одинаковых базовых элементарных схем.

Условное обозначение различных типов ИС состоит из четырех элементов. Первый элемент - цифра, указывающая на технологическую разновидность микросхемы: полупроводниковые 1, 5, 7; гибридные - 2, 4, 6, 8; прочие - 3. Второй элемент обозначает порядковый номер серии и состоит из двух цифр 00-:99. Третий индекс из двух букв определяет функциональные свойства ИС, ее назначение. Четвертый элемент - порядковый номер разработки ИС в данной серии для микросхем одного назначения. Более подробные данные об ИС приводятся в справочниках.

 

Цифровые коды

Двоичный позиционный код

В обыденной жизни применяется десятичная система счисления, в которой используется 10 цифр от 0 до 9 и число представлено как сумма степеней числа 10. Например, число 1407 представляет сокращенную запись суммы 1*10³+4*10²+0*10¹+7*10⁰. В цифровой электронике чаще всего используется двоичная система счисления.

Двоичная (бинарная) система основана на степенях числа 2, оперирует только с двумя символами (цифрами): 0 и 1. Двоичная цифра (символ 0 и 1) является единичной элементарной информацией, которая называется битом. Биты объединяются в слова определенной длины, слово длиною в 8 бит называется байтом. В настоящее время наиболее распространены системы с байтовой организацией данных. Поскольку в двоичной системе используется два символа, она имеет основание 2 и значения, которые должны быть приписаны отдельным позициям (веса), являются степенями числа 2.

Целые числа без знака в двоичной системе счисления представляются следующим образом:

a_m2^m+a_m-12^m-1+....+a₄2⁴+a₃2³+a₂2²+a₁2¹+a₀2₀, где a_i=0, или 1.

Наименьшая значащая цифра (младший разряд числа) здесь расположена справа, а слева последовательно каждая цифра представляет собой более высокий разряд, более высокую степень числа 2. Например, код 1011 представляет число 1*2³+0*2²+1*2¹+1*2⁰=8+2+1=11.

При сдвиге целого числа на одну позицию влево производится умножение на два, а при сдвиге на одну позицию вправо производится деление на 2, что обусловлено основанием этой системы счисления.