Logički nivoi CMOS mikrokola sa napajanjem od 5 volti prikazani su na slici 9.
Granice nivoa logičke nule i jedan za CMOS mikro kola sa pet-voltnim napajanjem prikazane su na Sl. deset.
Rice. 10. Nivoi logičkih signala na ulazu digitalnih CMOS mikrokola.
Slika 10 pokazuje da je margina nivoa rada za osiguranje otpornosti na buku u CMOS-u veća od 1,1 V. Ovo je skoro tri puta više od TTL-a.
Sa smanjenjem napona napajanja, granice logičke nule i logičke jedinice se pomiču proporcionalno promjeni napona napajanja.
CMOP porodice mikro kola
Prva CMOS mikro kola nisu imala zaštitne diode na ulazu, pa je njihova instalacija predstavljala značajne poteškoće. Ovo je porodica mikro krugova serije K172. Sljedeća poboljšana porodica mikro krugova serije K176 dobila je ove zaštitne diode. U današnje vrijeme prilično je rasprostranjena. Serija K1561 (strani analog ovih mikrokola je C4000V.) Završava razvoj prve generacije CMOS mikrokola. U ovoj porodici performanse su bile na nivou od 90ns, a opseg napona napajanja je bio 3..15V.
Dalji razvoj CMOS mikrokola bila je serija SN74HC. Ova mikro kola nemaju domaće parnjake. Imaju brzinu od 27ns i mogu raditi u rasponu napona od 2..6V. Poklapaju se u pinoutu i funkcionalnom opsegu sa TTL mikro krugovima, ali nisu kompatibilni s njima na logičkim nivoima, stoga su istovremeno razvijena mikro kola serije SN74HCT (domaći analog - K1564), kompatibilna sa TTL mikro krugovima i na logičkim nivoima.
U ovom trenutku zacrtan je prijelaz na napajanje od tri volta. Za njega su razvijena mikro kola SN74ALVC sa vremenom kašnjenja signala od 5.5ns i opsegom napajanja od 1.65...3.6V. Ista mikro kola mogu raditi sa napajanjem od 2,5 volti. U ovom slučaju, vrijeme kašnjenja signala se povećava na 9ns.
Familija CMOS mikrokola koja najviše obećava je porodica SN74AUC sa vremenom kašnjenja signala od 1,9 ns i opsegom napajanja od 0,8...2,7V.
Emitersko spregnuta logička digitalna mikro kola Opće informacije o emiterskom spregnutoj logici
Integrisana mikro kola zasnovana na logici spregnutoj sa emiterom (ECL) se široko koriste kao baza elemenata za brzu računarsku i radioelektronsku opremu. Mikrokrugovi bazirani na ESL-u imaju niz prednosti koje su osigurale njihovu prednost u odnosu na druge mikrokola prilikom izrade ove klase opreme:
1. Dobar strujni i tehnički razvoj i, kao posljedica toga, relativno niska cijena u proizvodnji.
Brz odziv sa srednjom potrošnjom energije ili ultra-brz odziv sa velikom potrošnjom energije.
Niska energija prebacivanja.
Visoka relativna otpornost na buku.
Visoka stabilnost dinamičkih parametara sa promjenama radne temperature i napona napajanja.
Velika nosivost.
Struja potrošnje neovisna o frekvenciji uključivanja.
Sposobnost IC-a da radi na komunikacijskim linijama i opterećenjima niske impedancije.
Širok funkcionalni čipset.
10. Lakoća upotrebe u uslovima povećane gustine pakovanja korišćenjem višeslojnog štampanog ožičenja i niskoimpedansnih koaksijalnih i ravnih kablova.
Trenutno su ESL IC najbrža mikro kola bazirana na silikonu proizvedena u industriji kako u našoj zemlji tako iu inostranstvu. Iskustvo u projektovanju opreme pokazuje da je upotreba IS ESL optimalna za konstrukciju brzih radioelektronskih uređaja, posebno brzih računara, a manje efikasna u razvoju radioelektronskih uređaja male i srednje brzine. .
Visoke performanse su posljedica činjenice da tranzistori u ovim elementima rade u nezasićenom načinu rada, zbog čega je isključena akumulacija i resorpcija manjinskih nositelja naboja.
Strukturno, osnovni element ESL sadrži: izvor referentnog napona (ION), strujni prekidač (TC) i emiterske sljedbenike.
Strujni prekidač na ulazu je baziran na kolu sa kombinovanim emiterima (slika 11). Njegove glavne prednosti: konstantnost ukupne struje emitera / e = 1 NS 1 + I e2 u procesu rada; dostupnost direktnih i inverznih izlaza U out1, U out2 .
Rice. 11. Osnovni logički element ESL
Moderna digitalna mikro kola ESL uključuju IC serije 100, K100, 500, K500, 1500, KI500.
Tipično vreme kašnjenja logičkih elemenata serije K1550 0,7 ns, K500 serije 0,5 ... 2 ns; 138 serija 2.9 ns. ESL mikrokola imaju nisko i visokonaponsku otpornost na šum od najmanje 125 mV i 150 mV, niski nivo izlaznog napona širine 145 ... 150 mV, visoki nivo 200 mV. Logička amplituda signala U l do 800 mV. U 500 seriji IC, nivo integracije je do 80 logičkih kapija na čipu; funkcionalni set mikro krugova - 48 modifikacija, snaga koju troši element je P pot = 8 ... 25 mW (u neopterećenom stanju), energija koja se troši tokom prebacivanja je A = 50 pJ.
Osnovni logički element IC K500, zbog prisutnosti direktnih i inverznih izlaza, istovremeno obavlja dvije funkcije: ILI NE i ILI... U negativnoj logici, funkcije se izvode I / I-NE. Električno kolo osnovnog elementa ESL-a sastoji se od tri kola (slika 12): strujnog prekidača (TC), sljedbenika izlaznog emitera (EP) i izvora referentnog napona (ION).
Strujni prekidač je izgrađen na tranzistorima VT 1- VT5 i otpornici R1- R7 i predstavlja diferencijalno pojačalo koje radi u prekidačkom režimu sa nekoliko ulaza. Povećanje broja TP ulaza postiže se paralelnim povezivanjem dodatnih ulaznih tranzistora VT 1- VT 4.
Osnovni LE radi na sljedeći način. Kada se primjenjuje na sve ulaze kola XI- X4 niskonaponski (-1.7V) ulazni tranzistori VT1- VT4 zatvoren, tranzistor VT5 otvoren, budući da je napon na njegovoj bazi U OP = -1,3 V iznad.
Velika potrošnja i disipacija su nedostaci ECL mikrokola, što je posljedica njihovog rada u nezasićenom režimu. Mali logičan pad, s jedne strane, povećava performanse, as druge strane smanjuje otpornost na buku.
Odličan primjer koliko je složeno i zbunjujuće u određivanju prioriteta istraživačkih i razvojnih projekata su CMOS čipovi i kako oni dolaze na tržište.
Činjenica je da je efekat polja koji leži u osnovi MOS strukture otkriven još kasnih 1920-ih, ali je radio inženjering tada doživljavao procvat vakuumskih uređaja (radio cijevi) i efekti pronađeni u kristalnim strukturama smatrani su neperspektivnim.
Zatim, 40-ih godina, bipolarni tranzistor je praktično ponovo otkriven, a tek tada, kada su dalja istraživanja i poboljšanja bipolarnih tranzistora pokazala da ovaj pravac vodi u ćorsokak, naučnici su se prisjetili efekta polja.
Tako se pojavio MOS tranzistor, a kasnije i CMOS mikro kola. Pismo TO na početku skraćenice znači komplementaran, odnosno komplementaran. U praksi, to znači da mikrokola koriste parove tranzistora sa potpuno istim parametrima, ali jedan tranzistor ima kapiju n-tipa, a drugi tranzistor p-tip kapiju. Na strani način nazivaju se CMOS mikro kola CMOS(komplementarni metal-oksidni poluprovodnik). Koriste se i skraćenice KMDP, K-MOP.
Među konvencionalnim tranzistorima, primjer komplementarnog para su tranzistori KT315 i KT361.
Prvo se na tržištu radioelektronskih komponenti pojavila serija K176 bazirana na tranzistorima sa efektom polja, a kao dalji razvoj ove serije razvijena je serija K561 koja je postala veoma popularna. Ova serija uključuje veliki broj logičkih čipova.
Kako tranzistori sa efektom polja nisu toliko kritični za napon napajanja kao bipolarni, ova serija se napaja naponom od +3 do +15V. To omogućava da se ova serija široko koristi u raznim uređajima, uključujući i one s baterijskim napajanjem. Osim toga, uređaji sastavljeni na mikro krugovima serije K561 troše vrlo malo struje. I nije ni čudo, jer osnova CMOS mikrokola je MOS tranzistor s efektom polja.
Na primjer, mikrokolo K561TP2 sadrži četiri RS flip-flopa i troši struju od 0,14 mA, a slično mikrokolo serije K155 troši najmanje 10 - 12 mA. Mikro kola bazirana na CMOS strukturama imaju vrlo visoku ulaznu impedanciju, koja može doseći 100 megooma ili više, pa je njihov kapacitet opterećenja prilično velik. Na izlaz jednog mikrokola možete spojiti ulaze 10 - 30 mikrokola. Za TTL mikro krugove, takvo opterećenje bi izazvalo pregrijavanje i kvar.
Stoga dizajn čvorova na mikro krugovima pomoću CMOS tranzistora omogućava korištenje jednostavnijih rješenja kola nego kada se koriste TTL mikrokola.
U inostranstvu, najčešći analog serije K561 je označen kao CD4000. Na primjer, strani CD4011 odgovara mikro krugu K561LA7.
Koristeći mikro krugove serije K561, ne treba zaboraviti na neke nijanse njihovog rada. Treba imati na umu da iako mikrokrugovi rade u širokom rasponu napona, kada se napon napajanja smanji, otpornost na buku se smanjuje, a puls se lagano "širi". Odnosno, što je napon napajanja bliži maksimumu, to su rubovi impulsa strmiji.
Na slici je prikazan klasični osnovni element (gejt) koji invertuje ulazni signal (NE element). Odnosno, ako logička jedinica dođe na ulaz, onda se logička nula uklanja sa izlaza i obrnuto. Ovdje je jasno prikazan komplementarni par tranzistora tipa "n" i "p" gejta.
Sljedeća slika prikazuje osnovni element 2I - NE. Jasno se vidi da ovdje nema otpornika koji su prisutni u sličnom TTL elementu mikrokola. Iz dva takva elementa lako je dobiti okidač, a iz uzastopnog niza okidača direktan je put do brojača, registara i memorijskih uređaja.
Uz sve pozitivne kvalitete integriranih kola serije K561, oni, naravno, imaju nedostatke. Prvo, u pogledu maksimalne radne frekvencije, CMOS mikrokola su primjetno inferiornija od mikrokola s različitom logikom i koja rade na bipolarnim tranzistorima.
Frekvencija na kojoj serija K561 radi sa povjerenjem ne prelazi 1 MHz. Za usklađivanje mikro krugova baziranih na MOS strukturama s drugim serijama, na primjer, TTL, koriste se pretvarači nivoa K561PU4, K561LN2 i drugi. Ovi mikro krugovi takođe sinhronizuju brzinu, koja se može razlikovati od serije do serije.
Ali najveći nedostatak mikrokola na komplementarnim MOS strukturama je najjača osjetljivost mikrokola na statički elektricitet. Stoga su fabrike i laboratorije opremljene posebnim radnim mjestima. Na stolu se svi radovi izvode na metalnom limu, koji je spojen na zajedničku sabirnicu za uzemljenje. I tijelo lemilice i metalna narukvica koja se nosi na ruci radnika su povezani na ovu magistralu.
Neka mikrokola idu u prodaju upakovana u foliju, koja kratko spaja sve vodove jedni s drugima. Kada radite kod kuće, također je potrebno pronaći način da se statički naboj ispusti barem na cijev za grijanje. Prilikom ugradnje prvo se lemljuju napojni kablovi, a tek onda svi ostali.
Komplementarna MOS logika (CMOS - CMOS - CMOS - Komplementarni metal-oksid-semiprovodnik) danas je glavna u proizvodnji velikih integrisanih kola za mikroprocesorske setove, mikrokontrolere, VLSI personalne računare, memorijske IC-ove. Pored IC-a visoke integracije, nekoliko generacija CMOS serije male i srednje integracije je pušteno u prodaju za kreiranje elektronskog okvira za LSI i jednostavna elektronska kola. Zasnovan je na prethodno razmatranom pretvaraču (slika 2.9) na komplementarnim (komplementarnim) MOS tranzistorima sa indukovanim kanalom različite provodljivosti p i n tipa, napravljenim na zajedničkoj podlozi (ulazni zaštitni lanci nisu prikazani).
Slika 3.8. CMOS logička kapija sa dva ulaza a) I-NE, b) ILI-NE
Kao iu slučaju jednostavnog pretvarača, karakteristika LE je prisustvo dva nivoa tranzistora u odnosu na izlazni terminal. Logička funkcija koju obavlja cijeli sklop određena je tranzistorima nižeg sloja. Za implementaciju I-NE u pozitivnoj logici, tranzistori sa n-kanalom se povezuju serijski jedan s drugim, sa p-kanalom - paralelno, a za implementaciju ILI-NE - obrnuto (slika 3.8).
Mikrokrugovi CMOS strukture su bliski idealnim ključevima: u statičkom načinu rada praktički ne troše energiju, imaju veliki ulazni i niski ulazni otpor, visoku otpornost na buku, visok kapacitet opterećenja, dobru temperaturnu stabilnost, stabilno rade u širokom rasponu napona napajanja (od +3 do +15 B). Izlazni signal je skoro jednak naponu napajanja. Kada je Ep = + 5V, logički nivoi su kompatibilni sa standardnom TTL / TTLSh-logikom. Granični napon pri bilo kojem naponu napajanja jednak je polovini napona napajanja U pore = 0,5 Ep, što osigurava visoku otpornost na buku.
Logičke kapije sa velikim brojem ulaza organizovane su na isti način. U nomenklaturi CMOS mikro kola postoje LE I, ILI, I-NE, ILI-NE, I-ILI-NE, sa brojem ulaza do 8. Možete povećati broj ulaznih varijabli koristeći dodatne logičke elemente koji pripadaju ista IC serija.
Domaća industrija proizvodi nekoliko univerzalnih CMOS serija: K164, K176, K561, K564, K1561, K1564.
K176 - standardni CMOS t s = 200 ns, I pot £ 100 μA
K564, K561, K1561 - napredni CMOS t s = 15 ns (15 V), I pot = 1-100 μA
K1564 - CMOS velike brzine (funkcionalni analog serije 54HC) t h = 9-15 ns, Upit = 2-6 V, I pot £ 10 μA
Glavne tehničke karakteristike IC serije K564 (K561) su date u nastavku:
Napon napajanja U p, V ………………………… ..3-15
Potrošnja energije
U statičkom režimu, μW / slučaj ………… 0,1
Na f = 1 MHz, U p = 10 V, C n = 50 pF, mW ... ... ... .20
Dozvoljena disipacija snage. MW / zgrada… ..500
Ulazni napon, V ……………… .od -0,5V do U p + 0,5V
Izlazni napon, V
Nizak nivo ………………………… ne više od 0,05V,
Visok nivo ………………… ne manje od U p + 0,5V
Prosječno kašnjenje širenja signala pri C n = 15 nf
Za U p = + 5 V, ns ……………………………… 50
Za U p = + 10 V, ns …………………………… ..20,
Radna temperatura, 0 S
Serija 564 ……………………… ..od -60 do +125
Serija K561 ………………………………….. Od -40 do +85
Ako je razvoj TTL serije uglavnom išao ka smanjenju potrošnje energije, onda se CMOS serija razvijala u pravcu povećanja brzine. Na kraju je pobijedila CMOS tehnologija. Naredne generacije standardne logike se objavljuju samo na njemu. Dakle, druga generacija standardnih logičkih mikro krugova proizvedena je korištenjem CMOS tehnologije, ali zadržava punu funkcionalnu usklađenost s TTL serijom.
Integrisana mikro kola tranzistor-tranzistorske logike su mikrosklopovi niskog stepena integracije, izgrađeni na bipolarnim tranzistorima. Njihov glavni nedostatak je mala količina po kristalu, kao i kritičnost prema naponu napajanja i prilično velika potrošnja struje.
Dijagram iznad pokazuje jednostavne logičke kapije - 3I - NE... Zasnovan je na konvencionalnom bipolarnom tranzistoru sa više emitera VT1. Nivo logičke nule na njegovom izlazu će se pojaviti ako postoje visoki nivoi na sva tri emitera u isto vrijeme. VT2 preuzima funkciju invertiranja (NE kapija), a VT1 sa više emitera je 3I logička kapija.
Uprkos navedenim nedostacima, najpopularnija TTL serija, K155 je danas vrlo popularna, pogledajte na koliko radio lutki možete skupiti.
K155 serija je najveća TTL serija. Sadrži više od 100 mikrosklopova koji obavljaju različite logičke funkcije i operacije (I, ILI, NE, I - NE, ILI - NE, okidači, registri, brojači, sabirači.
Nivo logičke jedinice u mikro krugovima ove TTL serije leži u rasponu napona od 2,4 V do 5 V), a nivo logičke nule nije veći od 0,4 V.
Gotovo svi mikrosklopovi u ovoj seriji dostupni su u standardnom 14-pinskom paketu. Sa tačkom ili ključem koji označava prvu iglu. 7. pin je kućište ili minus. 14 koji leži nasuprot prvom je plus.
Sljedeći korak u evoluciji K155 bila je serija K555, u kojoj je sačuvan osnovni TTL princip, ali je dodat kolektorskim spojevima tranzistora. Stoga je serija K555 nazvana TTLSh (TTL i Schottky dioda). U TTLC-u se potrošnja energije smanjila za oko 2 puta, a brzina je naglo porasla.
CMOS ICs |
Slovo K na početku skraćenice označava - komplementarni... U praksi, ovo sugerira da se u mikrosklopu koriste parovi sa istim parametrima, ali jedan tranzistor ima kapiju n-tipa, a drugi, respektivno, p-tip. Nazivaju se i CMOS (komplementarni metal-oksidni poluvodič).
Slika prikazuje primjer klasične osnovne logičke kapije NE. Odnosno, ako jedan dođe na ulaz, onda će izlaz već biti logička nula i obrnuto.
Element 2I - NE... Iz nekoliko ovih logičkih elemenata je lako doći, a iz nekoliko okidača - brojač, registar i elementarni memorijski uređaji.
A sada o mušici: na maksimalnoj radnoj frekvenciji, CMOS elementi su primjetno inferiorni u odnosu na drugu logiku na bipolarnim tranzistorima (TTL) i izuzetno su osjetljivi na statički elektricitet.
Mikro kola zasnovana na CMDP strukturama
Digitalne IC bazirane na CMDP strukturama se sve više koriste u razvoju različitih elektronskih kola, za šta postoje vrlo dobri razlozi. KMDP IMS su veoma svestrani i lako korišćeni uređaji koji imaju jedinstvena svojstva koja nisu tipična za druge klase digitalnih IMS-a.
Ove IC-ove nazivamo komplementarnim jer su napravljene na bazi CMDP tranzistora, tj. baziran na parovima tranzistora sa efektom polja sa strukturom: metal - oksid (dielektrik) - poluprovodnik, koji imaju vrlo slične karakteristike i kanale različitih vrsta provodljivosti. IC izgrađeni na ovom principu troše znatno manje energije iz izvora napajanja od svih ostalih IC-a i mogu raditi u širem rasponu nivoa napona napajanja. Elektronski ručni satovi i uređaji za automobile, medicinski elektronički uređaji, televizijski prijemnici, prijenosni kalkulatori samo su neki od primjera uređaja koji koriste CMDP IMS.
Glavne prednosti digitalnih IC-a zasnovanih na CMOS strukturama su velika ulazna impedansa tranzistora (R in) 10 12 Ohm) i visok nivo integracije. Prilikom izvođenja impulsnih uređaja na integriranim logičkim elementima CMOS-a, otpori vremenskih otpornika nisu ograničeni odozgo zbog visokih ulaznih otpora tranzistora, stoga, za dobivanje impulsa dugog trajanja, električni kapacitet vremenskih kondenzatora ne treba povećavati.
Komplementarne strukture su komplementarni parovi bipolarnih (p-n-p i n-p-n) ili MIS (p-kanalni i n-kanalni) tranzistora, koji mogu značajno poboljšati karakteristike IC-a. Izrađuju se na zajedničkoj podlozi u džepovima izoliranim od podloge ili pn spojem ili dielektričnim filmom. Komplementarni tranzistori se izrađuju u obliku horizontalnih i vertikalnih struktura.
U tranzistorima s horizontalnom strukturom, emiter, baza i kolektor nalaze se u istoj horizontalnoj ravnini, stoga se manjinski nosači ubrizgani u bazu kreću ne okomito na površinu kristala, već duž nje. Takvi tranzistori se nazivaju krajnji (lateralni) tranzistori. U proizvodnji kraja
p-n-p tranzistori - formiranje emitera vrši se tokom bazne difuzije n-p-n - tranzistora. Zatim, kroz drugu baznu difuziju, emiter pnp tranzistora je okružen kolektorom. Baza tranzistora je originalni sloj poluvodiča n-tipa između ovih regija. Širina baze, dakle, i vrijednost koeficijenta prijenosa struje baze i određuju se razmakom između prozora urezanih u foto modu za emiter i kolektor.
U vertikalnim strukturama, baza se nalazi ispod emitera (ubrizgani manjinski nosači kreću se u smjeru okomitom na površinu kristala). Sva tri područja pnp tranzistora (kolektor, baza i emiter) nastaju difuzijom. Takve komplementarne strukture je teško proizvesti zbog visokih zahtjeva za preciznošću koncentracije dodataka. Međutim, tranzistori napravljeni ovom tehnologijom imaju veći koeficijent prijenosa bazne struje od tranzistori s horizontalnom strukturom i visokim naponom proboja kolektorskog spoja.
Rice. 16.10.
Osnovna razlika između CMOS kola i nMOS tehnologije je u tome što u kolu nema aktivnih otpora. Par tranzistora s različitim tipom kanala spojen je na svaki ulaz kola. Tranzistori sa kanalom p-tipa povezani su supstratom sa izvorom napajanja, stoga će se formiranje kanala u njima dogoditi s dovoljno velikom razlikom potencijala između supstrata i kapije, a potencijal na kapiji bi trebao biti negativan u odnosu na podlogu. Ovaj uvjet je osiguran primjenom potencijala zemlje (tj. logičke 0) na kapiju. Tranzistori sa kanalom n-tipa povezani su supstratom sa zemljom, stoga će se u njima formirati kanal kada se potencijal napajanja primeni na kapiju (tj., logika 1). Istodobno napajanje takvog para tranzistora s različitim vrstama kanala logičke nule ili logičke jedinice dovodi do činjenice da će jedan tranzistor para nužno biti otvoren, a drugi zatvoren. Tako se stvaraju uslovi za povezivanje izlaza ili na napajanje ili na uzemljenje.
Dakle, u najjednostavnijem slučaju, za krug pretvarača (slika 16.10) na A = 0, tranzistor VT1 će biti otvoren, a VT2 će biti zatvoren. Stoga će izlaz F kola biti povezan preko VT1 kanala na napajanje, što odgovara stanju logičke jedinice: F = 1. Kada je A = 1, tranzistor VT1 će biti zatvoren (na kapiji i supstratu su isti potencijali), a VT2 je otvoren. Posljedično, izlaz kola F će biti spojen kroz kanal tranzistora VT2 na masu. Ovo odgovara stanju logičke nule: F = 0.
Logično sabiranje (slika 16.11) vrši se zbog serijskog povezivanja p-kanala tranzistora VT1 i VT2. Kada se napaja barem jedna jedinica, za ove tranzistore se ne formira jedan kanal. Istovremeno, zbog paralelne veze VT3 i VT4, odgovarajući tranzistor se otvara u donjem dijelu kola, što osigurava da je izlaz F spojen na masu. Ispada da je F = 0 ako je dostavljen barem jedan logički 1 - ovo je ILI-NE pravilo.
Rice. 16.11.
NAND funkcija se izvodi zbog paralelne veze VT1 i VT2 u gornjem dijelu kola i serijske veze VT3 i VT4 u donjem dijelu (Sl. 16.12). Kada se primeni najmanje jedan nulti ulaz, jedan kanal se ne formira na VT3 i VT4, izlaz će biti isključen sa uzemljenja. Istovremeno, najmanje jedan tranzistor u gornjem dijelu kola (na kapiju na kojoj se primjenjuje logička nula) osigurat će povezivanje F izlaza na napajanje: F = 1 kada je barem jedna nula primijenjeno - NAND pravilo.
Rice. 16.12.
Kratak sažetak
Ovisno o bazi elemenata, razlikuju se različite tehnologije za proizvodnju IC-a. Glavni su TTL na bipolarnim tranzistorima i nMOS i CMOS na tranzistori sa efektom polja.
Ključni pojmovi
nMOS tehnologija tranzistori sa efektom polja sa induciranim kanalom n-tipa.
Tampon za 3 stanja- izlazni dio TTL kola, koji pruža mogućnost prijelaza u treće, visokoimpedansno stanje.
CMOS tehnologija- IC proizvodna tehnologija zasnovana na tranzistori sa efektom polja sa kanalima oba tipa električne provodljivosti.
Otvoreni kolektor- varijanta implementacije bafer dijela TTL elemenata bez otpornika u strujnom krugu, koji se izvlači iz kola.
Krugovi otpornog opterećenja- TTL kola, u kojima je stanje bafer kola određeno stanjem ne jednog, već dva tranzistora.
Tranzistor-tranzistor logika- tehnologija za proizvodnju IC-a na bazi bipolarnih tranzistora.
Prihvaćene skraćenice
CMOS - komplementarni, metal, oksid, poluprovodnik
Set za vežbu
Vježbe za predavanje 16
Vježba 1
Opcija 1 za vježbu 1.Nacrtajte šematski dijagram elementa sa 3 ulaza ILI NE koristeći nMOS tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 1.Nacrtajte dijagram NAND kapije sa 3 ulaza koristeći nMOS tehnologiju.
Opcija 3 za vježbu 1.Nacrtajte šematski dijagram elementa sa 4 ulaza ILI-NE koristeći nMOS tehnologiju.
Vježba 2
Opcija 1 za vježbu 2.Nacrtajte šematski dijagram elementa sa 3 ulaza ILI NE koristeći CMOS tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 2.Nacrtajte šematski dijagram NAND elementa sa 3 ulaza koristeći CMOS tehnologiju.
Opcija 3 za vježbu 2.Nacrtajte šematski dijagram elementa sa 4 ulaza ILI NE koristeći CMOS tehnologiju.
Vježba #3
Opcija 1 za vježbu 3.Nacrtajte dijagram elementa sa 3 ulaza ILI NE prema TTL tehnologiji.
Opcija 2 za vježbu 3.Nacrtajte dijagram NAND kapije sa 3 ulaza koristeći TTL tehnologiju.
Opcija 3 za vježbu 3.Nacrtajte dijagram elementa sa 4 ulaza ILI NE prema TTL tehnologiji.
Vježba 4
Opcija 1 za vježbu 4.Nacrtajte dijagram elementa OR sa 3 ulaza koristeći nMOS tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 4.Nacrtajte dijagram 3-ulaznog elementa I koristeći nMOS tehnologiju.
Opcija 3 za vježbu 4.Nacrtajte dijagram elementa OR sa 4 ulaza koristeći nMOS tehnologiju.
Vježba br. 5
Opcija 1 za vježbu 5.Nacrtajte šematski dijagram elementa ILI sa 3 ulaza koristeći CMOS tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 5.Nacrtati dijagram elementa sa 3 ulaza I prema CMOS tehnologiji.
Opcija 3 za vježbu 5.Nacrtajte šematski dijagram elementa ILI sa 4 ulaza koristeći CMOS tehnologiju.
Vježba 6
Opcija 1 za vježbu 6.Nacrtajte dijagram elementa ILI sa 3 ulaza koristeći TTL tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 6.Nacrtati dijagram 3-ulaznog elementa I prema TTL tehnologiji.
Opcija 3 za vježbu 6.Nacrtajte dijagram ILI elementa sa 4 ulaza koristeći TTL tehnologiju.
Vježba 7
Opcija 1 za vježbu 7.Nacrtajte dijagram 2I-ILI-NE elementa koristeći TTL tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 7.Nacrtajte kolo 2I-ILI-NE elementa koristeći CMOS tehnologiju.
Opcija 3 za vježbu 7.Nacrtajte kolo 2I-ILI-NE elementa koristeći nMOS tehnologiju.
Vježba br. 8
Opcija 1 za vježbu 8.Nacrtajte šematski dijagram kapije sa 3 ulaza ILI-NE sa baferom sa 3 stanja.
Opcija 2 za vježbu 8.Nacrtajte šematski dijagram NAND kapije sa 3 ulaza sa otvorenim kolektorom.
Opcija 3 za vježbu 8.Nacrtajte kapiju ILI sa 3 ulaza sa baferom sa 3 stanja.
