أنواع الدوائر المتكاملة الحديثة - أنواع المنطق ، الحالات

تنقسم جميع الدوائر المصغرة الحديثة إلى ثلاثة أنواع: الرقمية والتناظرية والرقمية التناظرية ، وهذا يتوقف على نوع الإشارات التي يعملون معها. اليوم سوف نتحدث عن الدوائر الرقمية الصغيرة ، لأن معظم الدوائر الصغيرة في مجال الالكترونيات الرقمية ، وأنها تعمل مع إشارات رقمية.

تحتوي الإشارة الرقمية على مستويين ثابتين - صفر منطقي ووحدة منطقية. بالنسبة للدوائر الدقيقة المصنوعة وفقًا لتقنيات مختلفة ، تختلف مستويات الصفر المنطقي والوحدة.

داخل الدائرة المصغرة الرقمية ، يمكن أن يكون هناك العديد من العناصر المعروفة باسم أي مهندس الكتروني: ذاكرة الوصول العشوائي ، ذاكرة القراءة فقط ، المقارنة ، الأفعى ، المضاعف ، فك التشفير ، التشفير ، العداد ، المشغل ، عناصر المنطق المختلفة ، إلخ.

حتى الآن ، تعد الدارات الرقمية لتقنيات TTL (منطق الترانزستور والترانزستور) CMOS (أشباه الموصلات التكميلية لأكسيد المعادن) هي الأكثر شيوعًا.

في رقائق تكنولوجيا TTL ، مستوى الصفر هو 0.4V ، ومستوى الوحدة هو 2.4V. بالنسبة لرقائق تقنية CMOS ، يكون مستوى الصفر يساوي الصفر تقريبًا ، ومستوى الوحدة يساوي تقريبًا فولطية تزويد الرقاقة. يتم الحصول على الجهد الصفري لرقاقة CMOS من خلال توصيل الخرج المقابل بالسلك المشترك ، ويتم توصيل الجهد العالي المستوى بحافلة الطاقة.

يشير اسم الدائرة الدقيقة إلى سلسلتها ، مما يعكس نوع التكنولوجيا التي صنعت بها هذه الدائرة الصغيرة. تتميز الدوائر الدقيقة المختلفة بسرعات مختلفة ، متفاوتة في تردد الحد ، في تيار الخرج المسموح به ، استهلاك الطاقة ، إلخ. يوضح الجدول أدناه بعض أنواع الدوائر الدقيقة وخصائصها.

خصائص أنواع الرقائق الشعبية

عند تصميم دارة لجهاز إلكتروني ، يحاولون استخدام شرائح من نفس النوع من المنطق بشكل أساسي لتجنب التناقضات في مستويات الإشارات الرقمية (المستويات العليا والسفلى).

يعتمد اختيار المنطق المحدد للرقاقة على تردد التشغيل المطلوب ، واستهلاك الطاقة والخصائص الأخرى للرقاقة ، فضلاً عن تكلفتها. ومع ذلك ، في بعض الأحيان ، لا يمكن الوصول إلى ذلك باستخدام نوع واحد من الدوائر الدقيقة ، لأن أحد أجزاء الدائرة المصممة قد يتطلب ، على سبيل المثال ، سرعة أعلى ، وسمات الدوائر الدقيقة لتكنولوجيا ESL ، والآخر ، انخفاض استهلاك الطاقة ، وهو نموذجي لرقائق CMOS.

في مثل هذه الحالات ، يتعين على المطورين في بعض الأحيان اللجوء إلى استخدام محولات مستوى إضافية ، على الرغم من أنه من الممكن في كثير من الأحيان الاستغناء عنها: يمكن تغذية إشارة الخرج من شريحة CMOS إلى مدخلات TTL ، لكن لا ينصح بتزويد الإشارة من شريحة TTL إلى شريحة CMOS. بعد ذلك ، دعونا نلقي نظرة على الحالات الأكثر شيوعًا للدوائر الصغيرة الحديثة.

DIP

حافظة مستطيلة كلاسيكية بها صفين من الخيوط التي غالبًا ما توجد على اللوحات القديمة PDIP - علبة بلاستيكية ، CDIP - علبة سيراميك. يحتوي السيراميك على معامل تمدد حراري قريب من بلورات أشباه الموصلات ، وبالتالي فإن علبة CDIP - أكثر موثوقية ودائمة ، خاصةً إذا تم استخدام الدائرة الدقيقة في الظروف المناخية القاسية.

يشار إلى عدد المخرجات في تسمية الرقائق: DIP8 ، DIP14 ، DIP16 ، إلخ. تحتوي شرائح سلسلة TTL-logic 7400 على حزمة DIP14 تقليدية. هذه الحالة مناسبة تمامًا لكل من التجميع الآلي واليدوي أثناء تثبيت الإخراج (في الثقوب على اللوحة).

تتوفر المكونات في حزم DIP عادة بعدد من المسامير من 8 إلى 64. تبلغ المسافة بين المسامير 2.54 مم ، وتباعد الصفوف هو 7.62 أو 10.16 أو 15.24 أو 22.86 ملم.

يبدأ ترقيم الدبوس من أعلى اليسار ويذهب عكس اتجاه عقارب الساعة. يقع الاستنتاج الأول بالقرب من المفتاح - عطلة خاصة أو عطلة دائرية على أحد حواف السكن بدائرة كهربائية متناهية الصغر.إذا نظرت إلى العلامة من الأعلى ، مع اتجاه علبة الدائرة المصغرة إلى الأسفل ، فسيكون الناتج الأول دائمًا من أعلى اليسار ، ثم يذهب العد على الجانب الأيسر لأسفل ، ثم على الجانب الأيمن من أسفل إلى أعلى.

سويش

الإسكان مستطيلة من الدوائر الدقيقة لتركيب السطح (مستو). يوجد صفين من المسامير على جانبي الشريحة. تشغل حالات SOIC تقريبًا الثلث تقريبًا ، وأحيانًا تشغل نصف مساحة الحالات DIP على اللوحات ، وحالة SOIC هي أرق ثلاث مرات من DIPs.

يبدأ ترقيم الاستنتاجات ، إذا نظرت إلى الشريحة المذكورة أعلاه ، في أعلى يسار المفتاح في شكل عطلة مستديرة ، ثم ينتقل عكس اتجاه عقارب الساعة. يتم تعيين الحالات SO8 ، SO14 ، إلخ ، وفقًا لعدد من المسامير: 8 ، 14 ، 16 ، 20 ، 24 ، 28 ، 32 ، و 54. المسافة بين المسامير هي 1.27 مم. تقريبًا كل الدوائر المصغرة الحديثة DIP اليوم لها نظائر لتركيب مستو في حزم SOIC.

PLCC (CLCC)

PLCC - البلاستيك و СLCC - حاويات مستوية من السيراميك ذات شكل مربع مع ملامسات على الحواف من أربعة جوانب. تم تصميم هذه العلبة للحام عن طريق السطح (مستو) المتصاعد على لوحة أو للتثبيت في لوحة خاصة (وغالبا ما تسمى "سرير").

حاليًا ، تستخدم على نطاق واسع شرائح ذاكرة فلاش الموجودة في حزمة PLCC ، والتي تُستخدم على هيئة شرائح BIOS على اللوحات الأم. إذا لزم الأمر ، يمكن بسهولة تثبيت الرادياتير على دائرة كهربائية صغيرة ، تمامًا مثل جهاز SOIC. الملعب بين الساقين هو 1.27 ملم. عدد الاستنتاجات من 20 إلى 84.

TQFP

TQFP عبارة عن علبة صغيرة متناهية الصغر مثبتة على سطح مربع تشبه PLCC. بسماكة أصغر (1 مم فقط) وله حجم دبوس قياسي (2 مم).

يتراوح العدد المحتمل للاستنتاجات من 32 إلى 176 مع حجم جانب واحد من العلبة من 5 إلى 20 ملم. الخيوط النحاسية تستخدم بزيادات 0.4 ، 0.5 ، 0.65 ، 0.8 و 1 ملليمتر. يسمح لك TQFP بحل مشاكل مثل زيادة كثافة المكونات على لوحات الدوائر المطبوعة ، وتقليل حجم الركيزة ، وتقليل سمك حاويات الأجهزة.

انظر أيضا: كيف الدوائر المتكاملة