Microcircuitos digitais. Tipos de lógica, casos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Bem, primeiro, digamos o seguinte: os microcircuitos são divididos em dois grandes tipos: analógicos e digitais. Os microcircuitos analógicos funcionam com um sinal analógico e os digitais, respectivamente, com um digital. Falaremos especificamente sobre microcircuitos digitais.

Mais precisamente, nem falaremos sobre microcircuitos, mas sobre elementos da tecnologia digital que podem ser "escondidos" dentro do microcircuito.

Quais são esses elementos?

Alguns nomes você já ouviu, outros não. Mas acredite em mim, esses nomes podem ser pronunciados em voz alta em qualquer sociedade cultural - essas são palavras absolutamente decentes. Então, uma lista aproximada do que estudaremos:

• Gatilhos
• Contadores
• Codificadores
• Decodificadores
• Multiplexadores
• Comparadores
• roubo
• ПЗУ

Todos os circuitos digitais trabalham com sinais digitais. O que é isso?

Sinais Digitais - são sinais que possuem dois níveis estáveis ​​- o nível do zero lógico e o nível do um lógico. Para microcircuitos feitos com tecnologias diferentes, os níveis lógicos podem diferir entre si.

As duas tecnologias mais utilizadas são TTL e CMOS.

TTL - Lógica Transistor-Transistor;

CMOS - Metal-Óxido-Semicondutor Complementar.

Em TTL, o nível zero é 0,4 V, o nível um é 2,4 V.

Com a lógica CMOS, o nível zero é muito próximo de zero volts, o nível um é aproximadamente igual à tensão de alimentação.

De qualquer forma, um - quando a tensão é alta, zero - quando a tensão é baixa.

MAS! Tensão zero na saída do microcircuito não significa que a saída esteja "pendurada no ar". Na verdade, ele é simplesmente conectado a um fio comum. Portanto, você não pode conectar diretamente várias conclusões lógicas: se elas tiverem níveis diferentes, ocorrerá um curto-circuito.

Além das diferenças nos níveis de sinal, os tipos de lógica também diferem em termos de consumo de energia, velocidade (limitação de frequência), capacidade de carga, etc.

O tipo de lógica pode ser reconhecido pelo nome do chip. Mais precisamente - pelas primeiras letras do nome, que indicam a qual série o microcircuito pertence. Dentro de qualquer série pode haver microcircuitos produzidos usando apenas uma tecnologia. Para facilitar a navegação, aqui está uma pequena tabela de resumo:

Os mais comuns hoje são as seguintes séries (e suas contrapartes importadas):

• TTLSh - K555, K1533
• CMOS - KR561, KR1554, KR1564
• ESL - K1500

Recomenda-se construir circuitos digitais utilizando microcircuitos de apenas um tipo de lógica. Isso se deve justamente às diferenças nos níveis lógicos dos sinais digitais.

O tipo de lógica é escolhido principalmente com base nas seguintes considerações:

- velocidade (frequência de trabalho)

- Consumo de energia

- preço

Mas há situações em que um tipo não é suficiente. Por exemplo, uma unidade deve ser de baixa potência e a outra de alta velocidade. Os chips de tecnologia CMOS têm baixo consumo. ESL tem alta velocidade.

Nesse caso, você precisará instalar conversores de nível.

É verdade que alguns tipos normalmente são unidos sem conversores. Por exemplo, um sinal da saída de um microcircuito CMOS pode ser aplicado à entrada de um microcircuito TTL (supondo que suas tensões de alimentação sejam as mesmas). No entanto, não é recomendável enviar um sinal na direção oposta, ou seja, de TTL para CMOS.

Os chips estão disponíveis em vários pacotes. Os tipos mais comuns de cascos são:

DIP

(Pacote duplo em linha)

A "barata" de sempre. Colocamos as pernas nos orifícios da placa - e soldamos.

As pernas no caso podem ser 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32, 40, 48 ou 56.

A distância entre os fios (passo) é de 2,5 mm (padrão nacional) ou 2,54 mm (burguês).

Largura do chumbo aprox. 0,5 mm

A numeração dos pinos está na figura (vista superior). Para determinar a localização da primeira perna, você precisa encontrar a "chave" no corpo.

SEC

(Circuito Integral de Esboço Pequeno)

Microcircuito planar - ou seja, as pernas são soldadas no mesmo lado da placa onde o gabinete está localizado. Ao mesmo tempo, o microcircuito fica de barriga para baixo na placa.

O número de pernas e sua numeração são os mesmos do DIP.

O passo do pino é de 1,25 mm (doméstico) ou 1,27 mm (burguês).

Largura do pino - 0,33...0,51

CLP

(Carregador de chip com chumbo em J de plástico)

Caixa quadrada (raramente - retangular). As pernas estão localizadas nos quatro lados e têm uma forma de J (as extremidades das pernas são dobradas sob o abdômen).

Os microcircuitos são soldados diretamente na placa (planar) ou inseridos no soquete. Este último é preferível.

Número de pernas - 20, 28, 32, 44, 52, 68, 84.

Passo da perna - 1,27 mm

Largura do pino - 0,66...0,82

Numeração dos pinos - a primeira perna perto da chave, aumentando o número no sentido anti-horário:

TQFP

(Pacote Plano Quádruplo Fino)

Algo entre SOIC e PLCC.

A caixa quadrada tem cerca de 1 mm de espessura, os condutores estão localizados em todos os lados.

O número de pernas é de 32 a 144.

Passo - 0,8 mm

Largura de saída - 0,3 ... 0,45 mm

Numeração - do canto chanfrado (superior esquerdo) no sentido anti-horário.

Então, em termos gerais, a situação com os cascos. Espero que agora fique um pouco mais fácil para você navegar em inúmeros microcircuitos modernos, e você não ficará estupefato com a frase do vendedor como: "este microcircuito está disponível apenas em uma caixa PLC" ...