Без микросхем работа техники была бы невозможной. Они есть в любой технике – от многофункциональной стиральной машины, и до маленького, самого простого фонарика. Все микросхемы делятся на два типа: цифровые и аналоговые. Они работают с разными типами сигналов. Аналоговые микросхемы работают с аналоговыми сигналами, а цифровые – с цифровыми. Рассмотрим особенности и типы цифровых микросхем.
Микросхемы цифрового типа имеют два уровня. Первый уровень – уровень логического нуля; второй уровень – уровень логической единицы. Логические уровни могут отличаться у микросхем, которые выполнены по различным технологиям. Различают две основные технологии: ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика) и КМОП (Комплиментарный Металл-Оксид-Полупроводник). Что касается технологии ТТЛ, то уровень нуля здесь составляет 0,4 В, а уровень единицы является равным 2,4 В. Если сравнить с технологией КМОП, то уровень нуля приблизительно равен 0 В, а уровень единицы является очень близок к напряжению питания.
Тип логики микросхем различают по многим факторам. Сюда относят скорость (или предельную частоту), энергопотребление, а также нагрузочную способность. Если Вам необходимо узнать тип логики, то это можно легко сделать, посмотрев на название микросхемы. Первые буквы этого названия расскажут, к какой серии принадлежит микросхема.
Внутри одной схемы могут присутствовать микросхемы, которые были произведены по одной и той же технологии. Теперь поговорим более детально об особенностях разных технологий микросхем.
Транзисторно-Транзисторная Логика (ТТЛ) имеют задержку распространения от 10 до 30 нС. Максимальная частота здесь равна 15 МГц, а напряжение питания составляет 50,5 В. Уровень потребляемого тока без нагрузки равен 20 мА, а максимальный выходной ток равен 16 мА.
Транзисторно-Транзисторная Логика с диодом Шоттки (ТТЛШ) имеет задержку распространения от 4 до 20 нС, а максимальная частота имеет диапазон 50-70 МГц. Напряжение питания для ТТЛШ равно 50,5 В. Уровень потребляемого тока без нагрузки имеет диапазон от 4 до 40 мА, а максимальный выходной ток равен 20 мА.
Комплиментарный Металл-Оксид Полупроводник (КМОП) характеризируется задержкой распространения в 15-50 нС. Максимальная частота составляет от 1 до 5 МГц. Напряжения питания равно 3-15 В. Уровень потребляемого тока без нагрузки имеет диапазон от 0,002 до 0,1 мА, а максимальный выходной ток равен 0,5 мА.
Эмиттерно-Согласованная Логика (ЭСЛ) имеет задержку распространения от 0,5 до 2 нС, а максимальную частоту 300-500 МГц. Напряжение питания составляет -5,20,5 В, в то время, как потребляемый ток равен 0,4 мА, а максимальный выходной ток составляет 40 мА.
Что касается цифровой схемы, то для её строения рекомендуют использовать микросхемы исключительно одного типа логики. Выбор типа логики микросхемы выбирают, учитывая такие характеристики, как уровень энергопотребления, скорость, а также стоимость. Стоит отметить, однако, что бывают случаи, когда невозможно обойтись единственным типом микросхем.
