Параметры интегральных схем

1. Коэффициент функциональной сложности (К=lg N, где N количество элементов в составе интегрально схемы) в зависимости от К различают следующие типы интегральных схем:

oт 1 до 10 - малые ИС (МИС)

от 10 до 100 - средние ИС (СИС) MSI

от 100 до 1000 - большие ИС (БИС) LSI

от 1000 до 10000 - сверхбольшие ИС (СБИС) VLSI

от 10000 - ультрабольшие ИС (УБИС) ULSI

Логические соглашения заключаются в принятии соответствия между состоянием логического элемента и значением логической переменной. Более положительный уровень называют верхним (В) Н. Более отрицательный низким (Н) L. Если верхний уровень (ВУ) мы отождествляем с 1, а низкий уровень (НУ) с 0, то говорят, что используется положительная логика (логика высокого уровня), если наоборот то это отрицательная логика (логика низкого уровня).

2. Передаточная характеристика. (это зависимость ВЫХ от ВХ) у всех логических элементов передаточная характеристика имеет вид:

- передаточная характеристика инверсного вида.

- передаточная характеристика не инверсного вида.

3. Входная характеристика (это зависимость I_ВХ (U_ВХ)).

4. Выходная характеристика (это зависимость U_ВХ (I_ВХ)).

5. Динамические параметры:

а) время переключения из 0 в 1 и из 1 в 0.

б) длительность фронта.

6. Время фильтрации. Если входной сигнал имеет малую длительность фронта то логический элемент отфильтровывает этот сигнал, т.е. не реагирует на этот входной сигнал, это происходит, если входной сигнал меньше времени переключения элемента (приблизительно, время фильтрации равно времени задержки).

7. Помехоустойчивость. Помехоустойчивость определяет уровень помехи который определяет не вызывает переключения элемента. Способы определения.

а) аналитический;

б) с помощью передаточной характеристики (по ней можно использовать два способа).

(а)

Uхп - пороговое напряжение переключения элемента

П₀ - помехоустойчивость по “0” П₀=U_Х,П - U_Х,Н

П₁ - помехоустойчивость по “1” П₁=U_Х,В - касательная под углом 45°.

б)

П₀=U_Х,П,Н - U_Х,Н

П₁=U_Х,В - U_Х,П,В

низкий уровень от -1,5 В до 0,8 В;

верхний уровень от 2,4 В до 4,5 В.

8. Мощность потребления Р=n(Е_i*I_i)

E_i - номинал напряжения i-го источника питания;

I_i - ток потребления ЛЭ от i-го источника питания;

n - количество источников питания.

Различают Р_Н - низкого уровня (когда на выходе низкий уровень) и Р_В - высокого уровня (когда на выходе высокий уровень).

Р_{статиЧескаЯ} (P_СТ) и Р_{динамиЧескаЯ} (P_Д).

Р_СТ - в режиме когда ЛЭ не переключается;

Р_Д - в режиме когда ЛЭ переключается.

Р_СТ < Р_Д P_СР=(Р_Н - Р_В)/2

9. Работа переключения определяется, как произведение потребляемой мощности Р на t - время переключения.

10. Нагрузочная способность. Определяется по следующей формуле
I_{ВЫХ,ДОП} > n(I_ВХ,i).

11. Коэффициент разветвления N определяет количество элементов данной серии, каторые могут быть подключены к данному элементу, так как в пределах схемы ток одинаковый, то I_{ВЫХ,ДОП} > N*I_ВХ. Если количество нагрузок превышает коэффициент разветвления,то в этом случае элемент источник сгорает.