Основные параметры цифровых элементов и микросхем

Лабораторная работа № 1

Тема: Работа с электронными справочниками по отечественным и зарубежным полупроводниковым приборам и интегральным микросхемам.

Цели работы:

1. Учебная - получить практические знания о полупроводниковых приборах и интегральных микросхемах.

2. Развивающая - способствовать процессу самостоятельно выполнять поставленное задание, делать выводы.

3. Воспитательная - способствовать формированию профессиональных навыков, осознанной и внимательной работы, дисциплинированность ответственность за результаты своего труда.

Пояснение к лабораторной работе.

Для выполнения поставленной цели необходимо научиться получать информацию из справочников об электрических параметрах, предельных эксплуатационных данных, габаритных размерах и других характеристиках полупроводниковых приборов и микросхем. Пользоваться системой поиска, которая позволит быстро подобрать элемент с заданными характеристиками.

Необходимо выполнить предложенные задания, ответить на контрольные вопросы и показать результаты преподавателю. Перед выполнением работы необходимо прослушать лекцию, ознакомиться с теоретическим материалом.

Задание 1.

Открыть Большой справочник радиолюбителя, который находится в папке Мои документы: \Большой справочник радиолюбителя. В папках V2, V3, V4, V5, V6 в файлах Micro.hlp и файле RERENC.HLP находятся Справочники. Просмотрев указанные папки, найти и открыть сначала Справочник по полупроводниковым приборам (V6\ RERENC.HLP) , а затем Справочник по цифровым логическим микросхемам (ТТЛ, ТТЛШ, ЭСЛ (V4\Micro.hlp)). Выполнить предложенные задания. Результаты свести в таблицы, формы которых приведены в Приложении 7.

Из Справочника по полупроводниковым приборам выбрать и занести в таблицы отчета систему условных обозначений и условных графических обозначений полупроводниковых приборов: биполярных транзисторов, полярных транзисторов, диодов.
Из Справочника по цифровым логическим микросхемам выбрать и занести в таблицы отчета систему условных обозначений отечественных интегральных микросхем и обозначение базовых логических элементов согласно зарубежному стандарту (DIN 4070).

Задание 2.

Выполнить предложенные задания 2 ,3, 4, 5, 6, 7. Результаты свести в таблицы, формы которых приведены в Приложении 8.

Открыть Большой справочник радиолюбителя. Найти и открыть файл Chip.exe Он находится в папке Мои документы: \Большой справочник радиолюбителя \V2. Используя Cправочник по аналоговым микросхемам выбрать 2 элемента: операционный усилитель общего применения, усилитель мощности низкой частоты. Затем в отчете в следующем формате поместить:

Тип микросхемы;
Функциональные возможности;
Электрические параметры;
Габаритные размеры;
Схему включения.

Задание 3.

Открыть Большой справочник радиолюбителя. Найти и открыть файл logic.exe Он находится в папке Мои документы: \Большой справочник радиолюбителя \V4. Используя Cправочник по цифровым микросхемам из серии ТТЛ К155, К133 в отчете в формате поместить:

Тип микросхемы;
Функциональное назначение;
Электрические параметры;
Габаритные размеры;
Схему включения;
Характеристики серии К155.

Задание 4.

Открыть Большой справочник радиолюбителя. Найти и открыть файл logic.exe Он находится в папке Мои документы: \Большой справочник радиолюбителя \V5. Используя Cправочник по цифровым микросхемам (КМОП) из серии К176, К561, К564 в отчете в формате поместить:

1. Тип микросхемы;

2. Функциональное назначение;

3. Электрические параметры;

4. Габаритные размеры;

5. Схему включения;

Задание 5.

Открыть Большой справочник радиолюбителя. Найти и открыть файл logic.exe Он находится в папке Мои документы: \Большой справочник радиолюбителя \V5. Используя Cправочник по цифровым микросхемам (КМОП) из серии Высокоскоростная логика 74ACTQ в отчете в формате поместить:

Тип микросхемы;
Функциональное назначение;
Электрические параметры;
Габаритные размеры;
Схему включения;

Задание 6.

Открыть Большой справочник радиолюбителя. Найти и открыть файл INQUIRY.exe Он находится в папке Мои документы: \Большой справочник радиолюбителя \V6. Используя Cправочник по полупроводниковым приборам из разделов: биполярные транзисторы, полевые транзисторы, диоды, оптоэлектронные приборы (в каждом разделе по одному элементу) в отчете в формате поместить:

Тип элемента;
Параметры;
Габаритные размеры;
Маркировку;

Задание 7.

Открыть Большой справочник радиолюбителя. Найти и открыть файл logic.exe Он находится в папке Мои документы: \Большой справочник радиолюбителя \V4. Используя Cправочник по цифровым логическим микросхемам из раздела по Функциональному назначению (логические элементы, регистры, счетчики, шифраторы-дешифраторы, триггеры) выбрать из каждого раздела ИМС, которая бы выполняла указанную функцию. В отчете в формате поместить:

Тип микросхемы;
Габаритные размеры;
Схему включения описание принципа работы.

Содержание отчета

Отчет (форма отчета указана в Приложении 7 и в Приложении 8) оформляется в тетради, содержит заполненные таблицы и ответы на контрольные вопросы. Для ответов используется приведенный теоретический материал (Приложение 1).

Вопросы для контроля

1. Приведите классификацию микросхем в зависимости от:

Ø используемых сигналов,

Ø степени интеграции,

Ø технологии изготовления,

Ø базовой схемы.

2. Расшифруйте условные обозначения ИС, выпускаемых отечественной промышленностью в соответствии с ОСТ 11073.915-80.

3. Расшифруйте условные обозначения зарубежных интегральных микросхем.

4. Перечислите основные параметры цифровых элементов и микросхем.

5. Расшифруйте маркировку ИМС. Каждый студент выполняет свой индивидуальный вариант задания. Вариант определяется номером ПК, за которым сидит студент. Все варианты находятся в Приложении 6.

ПРИЛОЖЕНИЕ1

Теория.

Микросхема-это микроэлектронное изделие с повышенной степенью интеграции. Будем считать, что понятия микросхема и интегральная схема равноценны. В зависимости от используемых сигналов различают элементы и микросхемы аналоговые, аналого-цифровые и цифровые. В зависимости от степени интеграции, то есть от числа элементов в составе микросхемы, различают микросхемы малой, средней, большой и сверхбольшой степени интеграции.

В зависимости от технологии изготовления различают микросхемы, выполненные по интегральной, гибридной или плёночной технологии. Интегральная технология предполагает выполнение всех деталей в одном кристалле полупроводника (чаще всего - кремния). Гибридная технология предполагает применение интегральных элементов в бескорпусном варианте, которые монтируются на изоляторе и соединяются с помощью напылённых проводников. Плёночная технология предполагает применение плёнок даже при изготовлении активных компонентов.

В зависимости от базовой схемы, которая используется при реализации элементов в микросхеме, различают микросхемы, выполненные по следующим технологиям:

1. ДТЛ - диодно-транзисторная логика;

2. ЭСЛ - эмиттерно-связанная логика;

3. ТТЛ - транзисторно-транзисторная логика;

4. ТТЛШ - ТТЛ с диодами Шотки;

5. МОП (металл- окись- полупроводник);

6. МДП (металл- диэлектрик- полупроводник);

7. КМОП - комплементарные МОП;

8. КМДП - комплементарные МДП;

В зависимости от используемых транзисторов различают микросхемы, выполненные по биполярной технологии и по МДП-технологии.

Цифровые микросхемы выпускают в виде серий элементов или микросхем. Элементы или микросхемы одной серии - это микросхемы, выполненные в одинаковых корпусах, с одинаковыми характеристиками, с одинаковым питанием и предназначенные для совместного применения. В микросхемах одной серии обязательным условием их совместного применения является одинаковый способ представления в них двоичной информации, одинаковые логические уровни.

Основные параметры цифровых элементов и микросхем

Чтобы успешно использовать элементы в составе цифровых устройств необходимо учитывать хотя бы некоторые параметры используемых элементов. Выделим основные параметры, учёт значений которых позволяет создавать работоспособные цифровые устройства и определять их быстродействие и входные и выходные допустимые токи в статике.

1. Логические уровни - это уровни напряжения, которые соответствуют нулю и единице - U^¹ и U° .

2. Пороговое напряжение - это граница раздела нуля и единицы в бесконечной цепочке элементов.

3. Максимальная величина входного тока определяется при нуле и единице на входе.

4. Максимальный выходной ток элемента определяет его нагрузочную способность. Выходные токи также определяются при уровнях логического
нуля и логической единицы на выходе элемента.

5. Нагрузочная способность в пределах серии элементов определяется максимально допустимым количеством элементов (а точнее, входов элементов) той же серии, которые могут быть подключены к выходам элементов.

6. Быстродействие элементов определяется временем задержки информации и продолжительности фронтов сигналов на выходе.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 866; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!