デジタル超小型回路。 ロジックの種類、ケース。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無線電子工学と電気工学の百科事典 / アマチュア無線初心者

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まず、これを言っておきます。超小型回路は、アナログとデジタルの XNUMX つの大きなタイプに分類されます。 アナログマイクロ回路はアナログ信号で動作し、デジタルマイクロ回路はデジタル信号で動作します。 特にデジタルマイクロ回路について説明します。

より正確には、超小型回路については話さず、超小型回路内に「隠す」ことができるデジタル技術の要素について話します。

これらの要素は何ですか？

聞いたことのある名前もあれば、知らない名前もあるかもしれません。 しかし、信じてください。これらの名前は、どの文化社会でも大声で発音できます。これらはまったくまともな言葉です。 それで、私たちが勉強することの大まかなリストは次のとおりです。

• トリガー
• カウンター
• エンコーダー
• デコーダー
• マルチプレクサ
• コンパレータ
• ラム
• ROM

すべてのデジタル回路はデジタル信号で動作します。 それは何ですか？

デジタル信号 - これらは、論理 XNUMX のレベルと論理 XNUMX のレベルという XNUMX つの安定したレベルを持つ信号です。 異なるテクノロジーを使用して作成されたマイクロ回路では、論理レベルが互いに異なる場合があります。

最も広く使用されている XNUMX つのテクノロジーは、TTL と CMOS です。

TTL - トランジスタ間ロジック;

CMOS - 相補型金属酸化物半導体。

TTL では、ゼロ レベルは 0,4 V、ワン レベルは 2,4 V です。

CMOS ロジックでは、ゼロ レベルはゼロ ボルトに非常に近く、XNUMX レベルは電源電圧にほぼ等しくなります。

いずれの場合も、電圧が高い場合は XNUMX、電圧が低い場合は XNUMX になります。

しかし！ マイクロ回路の出力電圧がゼロであっても、出力が「空中にぶら下がっている」ことを意味するものではありません。 実際には、単に共通のワイヤに接続されているだけです。 したがって、複数の論理的結論を直接接続することはできません。それらのレベルが異なる場合、短絡が発生します。

ロジックタイプは信号レベルの違いのほかに、消費電力、速度（制限周波数）、負荷容量などの点でも異なります。

ロジックの種類はチップの名前で識別できます。 より正確には、名前の最初の文字によって、超小型回路がどのシリーズに属しているかを示します。 どのシリーズでも、XNUMX つの技術のみを使用して製造された超小型回路が存在する可能性があります。 ナビゲートを容易にするために、ここに小さな概要表を示します。

現在最も一般的なのは、次のシリーズ (およびその輸入版) です。

• TTLSh - K555、K1533
• CMOS - KR561、KR1554、KR1564
• ESL - K1500

XNUMX 種類のロジックのみのマイクロ回路を使用してデジタル回路を構築することをお勧めします。 これはまさにデジタル信号の論理レベルの違いによるものです。

ロジックのタイプは、主に次の考慮事項に基づいて選択されます。

- 速度（動作周波数）

- エネルギー消費

- 価格

しかし、XNUMX つのタイプでは不十分な状況もあります。 たとえば、XNUMX つのユニットは低電力、もう XNUMX つのユニットは高速である必要があります。 CMOSテクノロジーチップは消費電力が低いです。 ESLはスピードが速いです。

この場合、レベルコンバーターをインストールする必要があります。

確かに、一部の型は通常、コンバーターなしで結合されます。 たとえば、CMOS マイクロ回路の出力からの信号を TTL マイクロ回路の入力に適用できます (電源電圧が同じであると仮定します)。 ただし、信号を逆方向、つまり TTL から CMOS に送信することはお勧めできません。

チップはさまざまなパッケージで入手できます。 最も一般的な船体のタイプは次のとおりです。

DIP

(デュアルインラインパッケージ)

いつもの「ゴキブリ」。 足をボードの穴に差し込み、はんだ付けします。

ケース内の脚は、8、14、16、20、24、28、32、40、48、または 56 にすることができます。

リード間距離（ピッチ）は2,5mm（国内規格）または2,54mm（ブルジョワ）です。

リード幅約0,5mm

ピン番号は図 (上面図) に示されています。 最初の脚の位置を特定するには、体の「キー」を見つける必要があります。

SOIC

(スモールアウトライン集積回路)

平面状の超小型回路 - つまり、脚はケースが配置されている基板の同じ側にはんだ付けされています。 同時に、超小型回路は基板の上に横たわっています。

脚の数とその番号は DIP の場合と同じです。

ピンピッチは1,25mm（国内）または1,27mm（ブルジョワ）です。

ピン幅 - 0,33...0,51

PLCC

(プラスチックJリードチップキャリア)

正方形（まれに長方形）のケース。 脚は四方にあり、J 字型（脚の端が腹部の下で曲がっている）をしています。

マイクロ回路は、基板 (平面) に直接はんだ付けされるか、ソケットに挿入されます。 後者の方が好ましい。

脚の数 - 20、28、32、44、52、68、84。

レッグピッチ - 1,27mm

ピン幅 - 0,66...0,82

ピンの番号付け - キーに近い最初の脚、反時計回りに番号が増加します。

TQFP

(シン・クワッド・フラット・パッケージ)

SOICとPLCCの間の何か。

厚さ約1mmの正方形のケースにリード線が四方に配置されています。

足の数は32から144です。

ピッチ-0,8mm

出力幅 - 0,3 ... 0,45 mm

番号付け - 面取りされた隅 (左上) から反時計回りに。

それで、一般的に言えば、船体の状況です。 これで、無数の最新のマイクロ回路をナビゲートするのが少し簡単になり、「このマイクロ回路は PLC ケースでのみ利用可能です」のような販売者のフレーズによって呆然とすることがなくなることを願っています...