Tipuri de circuite integrate moderne - tipuri de logică, carcase

Toate microcircuitele moderne sunt împărțite în trei tipuri: digital, analog și analog-digital, în funcție de ce tip de semnale lucrează. Astăzi vom vorbi despre microcircuite digitale, deoarece majoritatea microcircuitelor electronice sunt digitale, funcționează cu semnale digitale.

Un semnal digital are două niveluri stabile - un zero logic și o unitate logică. Pentru microcircuitele realizate în funcție de tehnologii diferite, nivelurile de zero și unitate logică diferă.

În interiorul microcircuitului digital pot exista diverse elemente ale căror nume sunt cunoscute de orice inginer electronic: RAM, ROM, comparator, adăugător, multiplexor, decodator, codificator, contor, declanșator, diverse elemente logice etc.

Până în prezent, circuitele digitale ale tehnologiilor TTL (tranzistor-tranzistor) și CMOS (complement metal-oxid-semiconductor) sunt cele mai frecvente.

În cipurile tehnologice TTL, nivelul zero este de 0,4V, iar nivelul unității de 2,4 V. Pentru cipurile tehnologice CMOS, nivelul zero este aproape zero, iar nivelul unității este aproape egal cu tensiunea de alimentare a cipului. Tensiunea zero a cipului CMOS este obținută prin conectarea ieșirii corespunzătoare la cablul comun, iar tensiunea la nivel înalt este conectată la magistrala de alimentare.

Numele microcircuitului indică seria sa, care reflectă tipul de tehnologie prin care este fabricat acest microcircuit. Diferite microcircuite au viteze diferite, care variază în frecvența de limitare, în curentul de ieșire admisibil, consumul de energie, etc. Tabelul de mai jos prezintă câteva tipuri de microcircuite și caracteristicile acestora.

Caracteristicile tipurilor de cip populare

Atunci când proiectează un circuit al unui dispozitiv electronic, ei încearcă să folosească în primul rând cipuri de același tip de logică pentru a evita inconsistențele în nivelurile semnalelor digitale (niveluri superioare și inferioare).

Alegerea logicii specifice a cipului se bazează pe frecvența de operare, consumul de energie și alte caracteristici ale cipului, precum și costul acestuia. Cu toate acestea, uneori nu este posibil să se înțeleagă cu un tip de microcircuit, deoarece o parte a circuitului proiectat poate necesita, de exemplu, o viteză mai mare, caracteristică microcircuitelor tehnologiei ESL, iar cealaltă, consum redus de energie, tipic cipurilor CMOS.

În astfel de cazuri, dezvoltatorii trebuie să recurgă uneori la utilizarea unor convertoare de nivel suplimentare, deși este adesea posibil să se descurce fără ele: semnalul de ieșire de pe cipul CMOS poate fi alimentat la intrarea TTL, dar nu este recomandat să furnizeze semnalul de la cipul TTL la cipul CMOS. În continuare, să analizăm cele mai populare cazuri de microcircuite moderne.

DIP

Un carcasă dreptunghiulară clasică, cu două rânduri de cabluri, deseori găsite pe scânduri vechi. PDIP - carcasă din plastic, CDIP - carcasă ceramică. Ceramica are un coeficient de expansiune termică aproape de un cristal cu semiconductor, de aceea, carcasa CDIP este mai fiabilă și mai durabilă, mai ales dacă microcircuitul este utilizat în condiții climatice severe.

Numărul de ieșiri este indicat în denumirea de cip: DIP8, DIP14, DIP16, etc. Chipurile din seria TTL-logică 7400 au un pachet tradițional DIP14. Această carcasă este potrivită atât pentru asamblarea automată cât și pentru cea manuală în timpul instalării la ieșire (în găuri pe placă).

Componentele din pachetele DIP sunt de obicei disponibile cu un număr de pini între 8 și 64. Pasul dintre ace este de 2,54 mm, iar distanța dintre rânduri este de 7,62, 10,16, 15,24 sau 22,86 mm.

Numerotarea pinului începe din partea stângă sus și merge în sens invers acelor de ceasornic. Prima concluzie este situată lângă cheie - o adâncitură specială sau o adâncitură circulară pe una dintre marginile carcasei microcircuitului.Dacă priviți marcajul de sus, cu carcasa microcircuitului orientat în jos, prima ieșire va fi întotdeauna de sus în stânga, apoi numărarea merge pe partea stângă în jos, apoi pe partea dreaptă de jos în sus.

SOIC

Carcasă dreptunghiulară de microcircuite pentru montare pe suprafață (plană). Două rânduri de ace sunt localizate pe ambele părți ale cipului. Casele SOIC ocupă aproape o treime și, uneori, jumătate din spațiu decât cazurile DIP pe placi, iar cazul SOIC este de trei ori mai subțire decât DIP-urile.

Numerotarea concluziilor, dacă priviți cipul de sus, începe în partea stângă sus a tastei, sub forma unei adâncimi rotunde, apoi merge în sens invers acelor de ceasornic. Cazurile sunt desemnate SO8, SO14 etc., în funcție de numărul de pini: 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32 și 54. Distanța dintre ace este de 1,27 mm. Aproape toate microcircuitele DIP moderne au astăzi analogi pentru montarea plană în pachetele SOIC.

PLCC (CLCC)

PLCC - plastic și СLCC - carcase plane din ceramică de formă pătrată, cu contacte de-a lungul marginilor de pe patru laturi. Această carcasă este proiectată pentru lipire prin montare pe suprafață (plană) pe o placă sau pentru instalarea într-un panou special (adesea numit „pătuț”).

În prezent, cipurile de memorie flash din pachetul PLCC, care sunt utilizate ca jetoane BIOS pe plăci de bază, sunt utilizate pe scară largă. Dacă este necesar, un calorifer poate fi instalat cu ușurință pe un microcircuit, la fel ca pe un SOIC. Pasul dintre picioare este de 1,27 mm. Numărul de concluzii de la 20 la 84.

TQFP

TQFP este o carcasă subțire subțire de microcircuite asemănătoare cu PLCC. Are o grosime mai mică (doar 1 mm) și are o dimensiune standard a pini (2 mm).

Numărul posibil de concluzii este de la 32 la 176, cu o dimensiune a unei părți a carcasei, de la 5 la 20 de milimetri. Cablurile de cupru sunt utilizate în pași de 0,4, 0,5, 0,65, 0,8 și 1 milimetru. TQFP vă permite să rezolvați probleme, cum ar fi creșterea densității componentelor de pe plăcile de circuit imprimat, reducerea dimensiunii substratului, reducerea grosimii carcaselor dispozitivelor.

Vezi și: Cum fac circuitele integrate