Основные параметры интегральных логических микросхем

К этим параметрам для логических интегральных микросхем относят:

1) Реализуемую логическую функцию;

ИМС могут быть логические, логические комбинационные, последовательные (автоматы с памятью).

Логические делятся на:

- Одноступенчатые. (Н-р: И, НЕ, ИЛИ).

Одноступенчатая микросхема- это ИМС, которая выполняет логическую функцию за один шаг своей работы.

- Двухступенчатые. (Н-р: И-НЕ, ИЛИ-НЕ, И-ИЛИ).

- Трёхступенчатые. (И-ИЛИ-НЕ, НЕ-И-ИЛИ, И-ИЛИ-И.

- Многоступенчатые. (Н-р НЕ-И-ИЛИ-И).

2) коэффициент разветвления по выходу К_раз;

Определяют максимальное число идентичных элементов, которое может быть подключено к выходу данной схемы. Нагрузочная способность ИС в значительной степени определяется типом примененного в них инвертора. Для простейшего инвертора, состоящего из одного транзистора, коэффициент разветвления по выходу равен чаще всего 2-4. Для сложных инверторов нагрузочная способность достигает 10-20 и более. В схемах на основе КМОП-транзисторов входы последующих схем в статическом режиме практически не нагружают выходов предыдущих. Это дает возможность иметь очень большой коэффициент разветвления по выходу. Чем выше нагрузочная способность ИМС, тем меньше микросхем потребуется для построения устройства.

С низкой нагрузочной способностью. К_раз=2-10; С высокой нагрузочной способностью. К_раз=20-50 (Буферные ИМС).

3) коэффициент объединения по входу К_об,

КОП показывает максимальное возможное число логических выходов ИМС. Чаще всего коэффициент объединения по входу не превышает восьми, что отчасти определяется ограниченным числом выводов ИС. Однако следует помнить, что всегда возможна реализация многовходовых логических схем путем построения соответствующей логической цепи, состоящей из простых схем.

4) коэффициент объединения по выходу К_{об вых};

5) мощность потребления Р_пот;

Повышение потребляемой мощности ведёт к увеличению тепловыделения. Чем больше быстродействие микросхемы, тем больше её потребляемая мощность и тем больше тепловыделение.

6) среднее время задержки распространения сигнала t_зд.р.ср;

Характеризует быстродействие ИМС. Определяется как полусумма задержек переключения элемента из 1 в 0 и наоборот. Для расчёта цепи, то есть её быстродействия необходимо выявить самую длинную цепь прохождения сигнала со входа устройства на выход и сложить всё t_зд микросхем через которые проходит сигнал.

· Сверхбыстродействующие.Tзд<5нс

· Быстродействующие. Tзд.р.ср.=5-10нс

· Среднего быстродействия. Tзд.р.ср.=10-100нс

· Малого быстродействия. tзд>100нс

7) рабочую частоту f,

Частота характеризует количество переключений из 1 в 0 и наоборот за единицу времени. Чем меньше Т_ЗД, тем больше f. Чем больше рабочая частота, тем больше потребляемая мощность и тем больше тепловыделение.

8) помехоустойчивость U_{п max};

Помехоустойчивость – это максимальное напряжение помехи, которая может выдержать микросхема при этом не изменив своего логического состояния (0-1;1-0).

9) напряжение «О» U° или «1» U1;

10) напряжение источника питания U_ип;

Бывает: фиксированное и плавающее. Для плавающего напряжения указывается диапазон напряжений питаний. Напряжение питания зависит от типа используемой схемной логики.

11) допуск на номиналы источников питания ΔU_ип;

12) входную С_вх и выходную С_вых емкости;

Паразитные емкости, возникающие между контактами входов и выходов микросхем.

13) ток потребления I_пот;

14) входное R_вх и выходное R_вых сопротивления;

Входное и выходное сопротивления микросхемы влияет на её чувствительность к изменению входного сигнала, поэтому его стремятся увеличить, а выходное ослабляет сигнал, поэтому его максимально уменьшают.

15) допустимый диапазон рабочих температур ΔT_р;

16) допустимую величину механических воздействий;

17) допустимый диапазон атмосферного давления окружающей среды;

18) устойчивость к радиационным воздействиям;

19) массу;

20) надежность.