Logičke razine CMOS mikro krugova s napajanjem od 5 volti prikazane su na slici 9.
Granice razine logičke nule i jedan za CMOS mikro krugove s pet-voltnim napajanjem prikazane su na Sl. 10.
Riža. 10. Razine logičkih signala na ulazu digitalnih CMOS mikrosklopova.
Slika 10 pokazuje da je margina radnih razina za osiguranje otpornosti na buku u CMOS-u veća od 1,1 V. To je gotovo tri puta više od one kod TTL-a.
Sa smanjenjem napona napajanja, granice logičke nule i logičke jedinice pomiču se proporcionalno promjeni napona napajanja.
Obitelji CMOP mikro krugova
Prvi CMOS mikro krugovi nisu imali zaštitne diode na ulazu, pa je njihova instalacija predstavljala značajne poteškoće. Ovo je obitelj mikro krugova serije K172. Sljedeća poboljšana obitelj mikro krugova serije K176 dobila je ove zaštitne diode. U današnje vrijeme je prilično raširen. Serija K1561 (strani analog ovih mikro krugova je C4000V.) Završava razvoj prve generacije CMOS mikro krugova. U ovoj obitelji performanse su bile na razini od 90ns, a raspon napona napajanja bio je 3..15V.
Daljnji razvoj CMOS mikro krugova bila je serija SN74HC. Ovi mikro krugovi nemaju domaći par. Imaju brzinu od 27ns i mogu raditi u rasponu napona od 2..6V. Poklapaju se u pinoutu i funkcionalnom rasponu s TTL mikro krugovima, ali nisu kompatibilni s njima na logičkim razinama, stoga su istovremeno razvijeni mikro krugovi serije SN74HCT (domaći analog - K1564), kompatibilni s TTL mikro krugovima i na logičkim razinama.
U ovom trenutku zacrtan je prijelaz na napajanje od tri volta. Za njega su razvijeni mikro krugovi SN74ALVC s vremenom kašnjenja signala od 5.5ns i rasponom napajanja od 1.65..3.6V. Isti mikro krugovi mogu raditi s napajanjem od 2,5 volta. U tom se slučaju vrijeme kašnjenja signala povećava na 9ns.
Najperspektivnija obitelj CMOS mikrosklopova je obitelj SN74AUC s vremenom kašnjenja signala od 1,9 ns i rasponom napajanja od 0,8...2,7V.
Logički digitalni mikrokrugovi spojeni s emiterom Opće informacije o logici spojenoj emiterom
Integrirani mikro krugovi temeljeni na logici spojenoj s emiterom (ECL) naširoko se koriste kao baza elemenata za brzu računalnu i radioelektronsku opremu. Mikrokrugovi bazirani na ESL-u imaju niz prednosti koje su osigurale njihovu prednost u odnosu na druge mikro krugove pri izradi ove klase opreme:
1. Dobar sklop i tehnički razvoj i, kao posljedica toga, relativno niska cijena u proizvodnji.
Brz odziv sa srednjom potrošnjom energije ili ultra-brz odziv s velikom potrošnjom energije.
Niska energija prebacivanja.
Visoka relativna otpornost na buku.
Visoka stabilnost dinamičkih parametara s 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. Jednostavnost korištenja u uvjetima povećane gustoće pakiranja pomoću višeslojnog tiskanog ožičenja i niskoimpedancijskih koaksijalnih i ravnih kabela.
Trenutačno su ESL IC-i najbrži mikro krugovi na bazi silicija koje proizvodi industrija kako u našoj zemlji tako i u inozemstvu. Iskustvo u projektiranju opreme pokazuje da je korištenje IS ESL-a optimalno za konstrukciju brzih radioelektronskih uređaja, posebno brzih računala, a manje učinkovito u razvoju radioelektronskih uređaja male i srednje brzine. .
Visoke performanse posljedica su činjenice da tranzistori u tim elementima rade u nezasićenom načinu rada, zbog čega je isključena akumulacija i resorpcija manjinskih nositelja naboja.
Strukturno, osnovni element ESL-a sadrži: izvor referentnog napona (ION), strujni prekidač (TC) i emiterske sljedbenike.
Strujni prekidač na ulazu temelji se na krugu s kombiniranim emiterima (slika 11.). Njegove glavne prednosti: postojanost ukupne struje emitera / e = 1 Eh 1 + ja e2 u procesu rada; dostupnost izravnih i inverznih izlaza U out1, U out2 .
Riža. 11. Osnovni logički element ESL
Moderni digitalni mikro krugovi ESL uključuju IC serije 100, K100, 500, K500, 1500, KI500.
Tipično vrijeme kašnjenja logičkih elemenata serije IC K1550 0,7 ns, K500 serije 0,5 ... 2 ns; 138 serija 2.9 ns. ESL mikro krugovi imaju nisko i visokonaponsku otpornost na buku od najmanje 125 mV i 150 mV, nisku razinu izlaznog napona širenja 145 ... 150 mV, visoku razinu 200 mV. Logička amplituda signala U l do 800 mV. U IC-u serije 500, razina integracije je do 80 logičkih vrata na čipu; funkcionalni skup mikro krugova - 48 modifikacija, snaga koju troši element je P pot = 8 ... 25 mW (u neopterećenom stanju), energija potrošena tijekom prebacivanja je A = 50 pJ.
Osnovni logički element IC K500, zbog prisutnosti izravnih i inverznih izlaza, istovremeno obavlja dvije funkcije: ILI NE i ILI... U negativnoj logici, funkcije se izvode I / I-NE. Električni krug osnovnog elementa ESL-a sastoji se od tri kruga (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 te je diferencijalno pojačalo koje radi u prekidačkom načinu rada s više ulaza. Povećanje broja TP ulaza postiže se paralelnim spajanjem dodatnih ulaznih tranzistora VT 1- VT 4.
Osnovni LE radi na sljedeći način. Kada se primjenjuje na sve ulaze kruga 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 mikrosklopova, što je posljedica njihovog rada u nezasićenom načinu rada. Mali logičan pad, s jedne strane, povećava performanse, a s druge strane smanjuje otpornost na buku.
Izvrstan primjer koliko je složeno i zbunjujuće u određivanju prioriteta istraživačkih i razvojnih projekata jesu CMOS čipovi i kako oni dolaze na tržište.
Činjenica je da je efekt polja, koji je u osnovi MOS strukture, otkriven još kasnih 1920-ih, ali je radiotehnika tada doživljavala procvat vakuumskih uređaja (radio cijevi) i učinci pronađeni u kristalnim strukturama smatrani su neperspektivnim.
Zatim, 40-ih godina, bipolarni tranzistor je praktički ponovno otkriven, a tek tada, kada su daljnja istraživanja i poboljšanja bipolarnih tranzistora pokazala da taj smjer vodi u slijepu ulicu, znanstvenici su se sjetili efekta polja.
Tako se pojavio MOS tranzistor, a kasnije i CMOS mikrosklopovi. Pismo DO na početku kratice znači komplementaran, odnosno komplementaran. U praksi to znači da mikrosklopovi koriste parove tranzistora s potpuno istim parametrima, ali jedan tranzistor ima vrata n-tipa, a drugi tranzistor p-tipa vrata. Na strani način nazivaju se CMOS mikro krugovi CMOS(Komplementarni metal oksidni poluvodic). Koriste se i kratice KMDP, K-MOP.
Među konvencionalnim tranzistorima, primjer komplementarnog para su tranzistori KT315 i KT361.
Najprije se na tržištu radioelektronskih komponenti pojavila serija K176 bazirana na tranzistorima s efektom polja, a kao daljnji razvoj ove serije razvijena je vrlo popularna serija K561. Ova serija uključuje veliki broj logičkih čipova.
Budući da tranzistori s efektom polja nisu toliko kritični za napon napajanja kao bipolarni, ova serija se napaja naponom od +3 do +15V. To omogućuje široku upotrebu ove serije 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 je osnova CMOS mikro krugova MOS tranzistor s efektom polja.
Na primjer, mikrosklop K561TP2 sadrži četiri RS flip-flopa i troši struju od 0,14 mA, a sličan mikrosklop serije K155 troši najmanje 10 - 12 mA. Mikrokrugovi bazirani na CMOS strukturama imaju vrlo visoku ulaznu impedanciju, koja može doseći 100 megohma ili više, pa je njihova nosivost prilično velika. Na izlaz jednog mikro kruga možete spojiti ulaze 10 - 30 mikro krugova. Za TTL mikro krugove takvo opterećenje bi izazvalo pregrijavanje i kvar.
Stoga dizajn čvorova na mikrosklopovima pomoću CMOS tranzistora omogućuje korištenje jednostavnijih sklopovskih rješenja nego kada se koriste TTL mikrosklopovi.
U inozemstvu je najčešći analog serije K561 označen kao CD4000. Na primjer, strani CD4011 odgovara mikro krugu K561LA7.
Koristeći mikro krugove serije K561, ne treba zaboraviti na neke od nijansi njihovog rada. Treba imati na umu da iako mikro krugovi 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.
Slika prikazuje klasični bazni element (gate) koji invertira ulazni signal (NE element). Odnosno, ako logička jedinica dođe na ulaz, onda se logička nula uklanja s izlaza i obrnuto. Ovdje je jasno prikazan komplementarni par tranzistora tipa "n" i "p" vrata.
Sljedeća slika prikazuje osnovni element 2I - NE. Jasno se vidi da ovdje nema otpornika koji su prisutni u sličnom TTL elementu mikrosklopa. Iz dva takva elementa lako je dobiti okidač, a iz uzastopnog niza okidača vodi se izravan put do brojača, registara i memorijskih uređaja.
Uz sve pozitivne kvalitete integriranih krugova serije K561, oni, naravno, imaju nedostatke. Prvo, u pogledu maksimalne radne frekvencije, CMOS mikro krugovi su zamjetno inferiorniji od mikrosklopova s različitom logikom i koji rade na bipolarnim tranzistorima.
Frekvencija na kojoj serija K561 radi s povjerenjem ne prelazi 1 MHz. Za usklađivanje mikro krugova na temelju MOS struktura s drugim serijama, na primjer, TTL, koriste se pretvarači razine K561PU4, K561LN2 i drugi. Ovi mikro krugovi također sinkroniziraju brzinu, koja se može razlikovati od serije do serije.
Ali najveći nedostatak mikro krugova na komplementarnim MOS strukturama je najjača osjetljivost mikrosklopa na statički elektricitet. Stoga su tvornice i laboratoriji opremljeni posebnim radnim mjestima. Na stolu se svi radovi izvode na metalnom limu, koji je spojen na zajedničku sabirnicu za uzemljenje. Na ovu sabirnicu su spojeni i tijelo lemilice i metalna narukvica koja se nosi na ruci radnika.
Neki mikrosklopovi idu u prodaju upakirani u foliju, koja kratko spaja sve vodove jedan s drugim. Prilikom rada kod kuće također je potrebno pronaći način da se statički naboj ispusti barem na cijev za grijanje. Tijekom ugradnje prvo se lemljuju napojni vodovi, a tek onda svi ostali.
Komplementarna MOS logika (CMOS - CMOS - CMOS - Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) danas je glavna u proizvodnji velikih integriranih sklopova za mikroprocesorske setove, mikrokontrolere, VLSI osobna računala, memorijske IC-ove. Osim IC-a visoke integracije, pušteno je nekoliko generacija CMOS serije male i srednje integracije za stvaranje elektroničkog okvira za LSI i jednostavne elektroničke sklopove. Temelji se na prethodno razmatranom pretvaraču (slika 2.9) na komplementarnim (komplementarnim) MOS tranzistorima s induciranim kanalom različite vodljivosti p i n tipa, izrađenim na zajedničkoj podlozi (ulazni zaštitni lanci nisu prikazani).
Slika 3.8. Logička vrata CMOS s dva ulaza a) I-NE, b) ILI-NE
Kao iu slučaju jednostavnog pretvarača, značajka LE je prisutnost dva nivoa tranzistora u odnosu na izlazni terminal. Logička funkcija koju izvodi cijeli sklop određena je tranzistorima niže razine. Za implementaciju I-NE u pozitivnoj logici, tranzistori s n-kanalom se međusobno spajaju serijski, s p-kanalom - paralelno, a za implementaciju ILI-NE - obrnuto (slika 3.8).
CMOS strukture mikro krugova bliske su idealnim tipkama: u statičkom načinu rada praktički ne troše energiju, imaju veliki ulazni i niski ulazni otpor, visoku otpornost na buku, visoku nosivost, dobru temperaturnu stabilnost, stabilno rade u širokom rasponu napona napajanja (od +3 do + 15 B). Izlazni signal je gotovo jednak naponu napajanja. Kada je Ep = + 5V, logičke razine su kompatibilne sa standardnom TTL / TTLSh-logikom. Napon praga pri bilo kojem naponu napajanja jednak je polovici napona napajanja U pore = 0,5 Ep, što osigurava visoku otpornost na buku.
Logička vrata s velikim brojem ulaza organizirana su na isti način. U nomenklaturi CMOS mikrosklopova postoje LE AND, OR, AND-NOT, OR-NOT, AND-OR-NOT, s brojem ulaza do 8. Možete povećati broj ulaznih varijabli pomoću dodatnih logičkih elemenata 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) prikazane su u nastavku:
Napon napajanja U p, V ………………………… ..3-15
Potrošnja energije
U statičkom načinu rada, μW / slučaj ………… 0,1
Na f = 1 MHz, U p = 10 V, C n = 50 pF, mW ... ... ... .20
Dopuštena disipacija snage. MW / zgrada… ..500
Ulazni napon, V ……………… .od -0,5V do U p + 0,5V
Izlazni napon, V
Niska razina ………………………… ne više od 0,05 V,
Visoka razina ………………… ne manje od U p + 0,5 V
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 prema smanjenju potrošnje energije, onda se CMOS serija razvijala prema povećanju brzine. Na kraju je pobijedila CMOS tehnologija. Sljedeće generacije standardne logike objavljuju se samo na njemu. Dakle, druga generacija standardnih logičkih mikro krugova proizvedena je pomoću CMOS tehnologije, ali zadržava punu funkcionalnu usklađenost s TTL serijom.
Integrirani mikrosklopovi tranzistor-tranzistorske logike su mikrosklopovi niskog stupnja 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 prikazuje jednostavna logička vrata - 3I - NE... Temelji se na konvencionalnom bipolarnom tranzistoru s više emitera VT1. Logička nulta razina na njegovom izlazu pojavit će se ako postoje visoke razine na sva tri emitera u isto vrijeme. VT2 preuzima funkciju invertiranja (NE gate), a VT1 s više emitera je 3I logička vrata.
Unatoč navedenim nedostacima, najpopularnija TTL serija, K155 je danas vrlo popularna, pogledajte na koliko radio lutki možete skupiti.
Serija K155 najveća je TTL serija. Sadrži više od 100 mikrosklopova koji izvode različite logičke funkcije i operacije (I, ILI, NE, I - NE, ILI - NE, okidači, registri, brojači, zbrajači.
Razina logičke jedinice u mikro krugovima ove TTL serije leži u rasponu napona od 2,4 V do 5 V), a razina logičke nule nije veća od 0,4 V.
Gotovo svi mikrosklopovi u ovoj seriji dostupni su u standardnom 14-pinskom paketu. S točkom ili zarezom za ključ 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 dodan 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 IC-ovi |
Slovo K na početku kratice znači - komplementarne... U praksi to sugerira da se u mikrosklopu koriste parovi s istim parametrima, ali jedan tranzistor ima vrata n-tipa, a drugi p-tip. Nazivaju se i CMOS (komplementarni metal-oksidni poluvodič).
Slika prikazuje primjer klasičnih osnovnih logičkih vrata NE. Odnosno, ako jedan dođe na ulaz, tada će izlaz već biti logička nula i obrnuto.
Element 2JA - NE... Iz par ovih logičkih elemenata lako je dobiti, a iz nekoliko okidača - brojač, registar i elementarne memorijske uređaje.
A sada o mušici: na maksimalnoj radnoj frekvenciji, CMOS elementi su osjetno inferiorni u odnosu na drugu logiku na bipolarnim tranzistorima (TTL) i iznimno su osjetljivi na statički elektricitet.
Mikrokrugovi temeljeni na CMDP strukturama
Digitalne IC-ove temeljene na CMDP strukturama sve se više koriste u razvoju raznih elektroničkih sklopova, za što postoje vrlo dobri razlozi. KMDP IMS su vrlo svestrani i lako korišteni uređaji koji imaju jedinstvena svojstva koja nisu tipična za druge klase digitalnih IMS-a.
Ove IC-ove nazivamo komplementarnim jer su izrađene na bazi CMDP tranzistora, t.j. temelji se na parovima tranzistora s efektom polja sa strukturom: metal - oksid (dielektrik) - poluvodič, koji imaju vrlo slične karakteristike i kanale različitih vrsta vodljivosti. IC-ovi izgrađeni na ovom principu troše znatno manje energije iz izvora energije od svih ostalih IC-a i mogu raditi u širem rasponu razina napona napajanja. Elektronički ručni satovi i uređaji za automobile, medicinski elektronički uređaji, televizijski prijemnici, prijenosni kalkulatori samo su neki od primjera uređaja u kojima se koristi CMDP IMS.
Glavne prednosti digitalnih IC-a baziranih na CMOS strukturama su velika ulazna impedancija tranzistora (R in) 10 12 Ohm) i visoka razina 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 dugotrajnih impulsa, 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 na istoj horizontalnoj ravnini, stoga se manjinski nosači ubrizgani u bazu ne kreću 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 tijekom bazne difuzije n-p-n - tranzistora. Zatim, kroz drugu baznu difuziju, emiter pnp tranzistora je okružen kolektorom. Baza tranzistora je izvorni 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 nosioci pomiču se u smjeru okomitom na površinu kristala). Sva tri područja pnp tranzistora (kolektor, baza i emiter) nastaju difuzijom. Takve komplementarne strukture teško je proizvesti zbog visokih zahtjeva za preciznošću koncentracije dodataka. Međutim, tranzistori izrađeni ovom tehnologijom imaju veći koeficijent prijenosa bazne struje od tranzistori s horizontalnom strukturom i visokim naponom proboja kolektorskog spoja.
Riža. 16.10.
Temeljna razlika između CMOS sklopova i nMOS tehnologije je u tome što u krugu nema aktivnih otpora. Na svaki ulaz kruga spojen je par tranzistora s različitim tipom kanala. Tranzistori s kanalom p-tipa povezani su supstratom s izvorom energije, stoga će se u njima formirati kanal s dovoljno velikom razlikom potencijala između supstrata i vrata, a potencijal na vratima trebao bi biti negativan s obzirom na podlogu. Ovaj uvjet je osiguran primjenom potencijala uzemljenja (tj. logičke 0) na kapiju. Tranzistori s kanalom n-tipa povezani su supstratom s uzemljenjem, stoga će se u njima formirati kanal kada se potencijal napajanja primijeni na kapiju (tj. Logika 1). Istodobna opskrba 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 uvjeti za spajanje izlaza ili na napajanje ili na masu.
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 kruga biti spojen preko kanala VT1 na napajanje, što odgovara stanju logičke jedinice: F = 1. Kada je A = 1, tranzistor VT1 će biti zatvoren (na vratima i supstratu su isti potencijali), a VT2 je otvoren. Posljedično, izlaz kruga F će biti spojen kroz kanal tranzistora VT2 na masu. Ovo odgovara stanju logičke nule: F = 0.
Logično zbrajanje (slika 16.11) provodi 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 paralelnog povezivanja VT3 i VT4, odgovarajući tranzistor se otvara u donjem dijelu kruga, čime se osigurava da je izlaz F spojen na masu. Ispada da je F = 0 ako je naveden barem jedan logički 1 - ovo je pravilo ILI-NE.
Riža. 16.11.
Funkcija NAND provodi se zbog paralelnog povezivanja VT1 i VT2 u gornjem dijelu kruga i serijskog povezivanja VT3 i VT4 u donjem dijelu (slika 16.12). Kada se primijeni barem jedan nulti ulaz, jedan kanal se ne formira na VT3 i VT4, izlaz će biti odspojen od uzemljenja. Istodobno, barem jedan tranzistor u gornjem dijelu kruga (na vrata kojih se primjenjuje logička nula) osigurat će spajanje F izlaza na napajanje: F = 1 kada je barem jedna nula primijenjeno - NAND pravilo.
Riža. 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 s efektom polja.
Ključni pojmovi
nMOS tehnologija tranzistori s efektom polja s induciranim kanalom n-tipa.
Tampon za 3 stanja- izlazni dio TTL kruga, koji pruža mogućnost prijelaza u treće, visokoimpedantno stanje.
CMOS tehnologija- IC proizvodna tehnologija temeljena na tranzistori s efektom polja s kanalima obje vrste električne vodljivosti.
Otvoreni kolektor- varijanta implementacije međuspremnog dijela TTL elemenata bez otpornika u krugu opterećenja, koji se izvlači iz kruga.
Krugovi otpornog opterećenja- TTL sklopovi, u kojima je stanje međuspremnog kruga određeno stanjem ne jednog, već dva tranzistora.
Tranzistorsko-tranzistorska logika- tehnologija za proizvodnju IC-a na bazi bipolarnih tranzistora.
Prihvaćene kratice
CMOS - komplementarni metal oksidni poluvodic
Set za vježbanje
Vježbe za predavanje 16
Vježba 1
Opcija 1 za vježbu 1.Nacrtajte shematski dijagram 3-ulaznog ILI NE elementa koristeći nMOS tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 1.Nacrtajte dijagram NAND vrata s 3 ulaza koristeći nMOS tehnologiju.
Opcija 3 za vježbu 1.Nacrtajte shematski dijagram 4-ulaznog ILI-NE elementa koristeći nMOS tehnologiju.
Vježba 2
Opcija 1 za vježbu 2.Nacrtajte shematski dijagram 3-ulaznog ILI NE elementa koristeći CMOS tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 2.Nacrtajte shematski dijagram NAND elementa s 3 ulaza pomoću CMOS tehnologije.
Opcija 3 za vježbu 2.Nacrtajte shematski dijagram elementa s 4 ulaza ILI NE koristeći CMOS tehnologiju.
Vježba br. 3
Opcija 1 za vježbu 3.Nacrtati dijagram elementa s 3 ulaza ILI NE prema TTL tehnologiji.
Opcija 2 za vježbu 3.Nacrtajte dijagram NAND vrata s 3 ulaza koristeći TTL tehnologiju.
Opcija 3 za vježbu 3.Nacrtati dijagram elementa s 4 ulaza ILI NE prema TTL tehnologiji.
Vježba 4
Opcija 1 za vježbu 4.Nacrtajte dijagram OR elementa s 3 ulaza koristeći nMOS tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 4.Nacrtati dijagram 3-ulaznog elementa I pomoću nMOS tehnologije.
Opcija 3 za vježbu 4.Nacrtajte dijagram elementa ILI s 4 ulaza koristeći nMOS tehnologiju.
Vježba br. 5
Opcija 1 za vježbu 5.Nacrtajte shematski dijagram elementa ILI s 3 ulaza koristeći CMOS tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 5.Nacrtati dijagram 3-ulaznog elementa I prema CMOS tehnologiji.
Opcija 3 za vježbu 5.Nacrtajte shematski dijagram ILI elementa s 4 ulaza koristeći CMOS tehnologiju.
Vježba 6
Opcija 1 za vježbu 6.Nacrtati dijagram ILI elementa s 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 s 4 ulaza koristeći TTL tehnologiju.
Vježba 7
Opcija 1 za vježbu 7.Nacrtajte dijagram elementa 2I-ILI-NE koristeći TTL tehnologiju.
Opcija 2 za vježbu 7.Nacrtajte sklop elementa 2I-ILI-NE koristeći CMOS tehnologiju.
Opcija 3 za vježbu 7.Nacrtajte sklop elementa 2I-ILI-NE koristeći nMOS tehnologiju.
Vježba br. 8
Opcija 1 za vježbu 8.Nacrtajte shematski dijagram kapije s 3 ulaza ILI-NE s međuspremnikom s 3 stanja.
Opcija 2 za vježbu 8.Nacrtajte shematski dijagram NAND vrata s 3 ulaza s otvorenim kolektorom.
Opcija 3 za vježbu 8.Nacrtajte vrata ILI s 3 ulaza s međuspremnikom s 3 stanja.
