9-labaratoriya ishi Asosiy raqamli mantiqiy sxemalar Integral sxemalar

9-labaratoriya ishi
Asosiy raqamli mantiqiy sxemalar
1. Integral sxemalar

Vemtillar alohida ishlab chiqarilmaydi va sotilmaydi, lekin integral mikrosxemalar (mikrosxemalar) yoki mikrosxemalar deb nomlangan modullarda. Integral elektron silikonning to'rtburchagi qismi bo'lib, uning o'lchamlari tarkibiy qismlarni amalga oshirish uchun zarur bo'lgan eshiklar soniga bog'liq. Kichik IClar odatda 2x2 mm, kattaroq IClar esa 18x18 mm bo'lishi mumkin. Mikrosxemalar odatda to'rtburchaklar shaklidagi plastmassa yoki kattaroq hajmdagi keramik paketlarga joylashtiriladi, agar mikrosxemalarning tashqi dunyosi bilan aloqa qilish uchun ko'plab pinlar kerak bo'lsa, har bir pin ba'zi valfning kirishiga yoki chiqishiga, quvvat manbai yoki erga ulanadi.

3.9- rasmda mikroskhemning ba'zi keng tarqalgan variantlari ko'rsatilgan. Kichik mikrosxemalar uchun, ikki qatorli paketli (DIP) paketlar ishlatiladi - anakartdagi mos keladigan uyalarga joylashtirilgan ikkita qatorli pinli paketlar. Doimiy DIP to'plamlarida 14, 16, 18, 20, 22, 24, 28, 40, 64 yoki 68 pinlar mavjud. Katta mikrosxemalar uchun ko'pincha to'rt tomondan yoki pastda joylashgan pimlardan foydalaniladi. Katta mikrosxemalar uchun ikkita keng tarqalgan paket PGA (Pin Grid Array) va LGA (Land Grid Array). PGA pimlari korpusning pastki qismida joylashgan va anakartdagi mos keladigan uyalarga joylashtirilgan. PGA rozetkalari ko'pincha nolga teng bo'lgan kiritish mexanizmidan foydalanadi; Boshqacha qilib aytganda, PGA rozetkaga osonlikcha ulanadi, so'ng qo'lni tortib barcha PGA pimlariga bosim o'tkaziladi va IC rozetkada mahkam ushlanadi. LGA mikrosxemalarida korpusning pastki yuzasida kontaktli prokladkalar mavjud va LGA rozetkasida mikrosxemani taxtaga bosadigan va LGA prokladkalari va rozetkalari orasidagi aloqani ta'minlaydigan qopqoq mavjud.

9.1-rasm. Integral mikrosxemalar korpuslarining asosiy turlari: DIP (а), PGA (б ) и LGA (в)
Mikrosxema qutilari ko'pincha nosimmetrik shaklga ega, shuning uchun ularni o'rnatishda har doim yo'nalishni tanlash bilan bog'liq muammolar mavjud. DIP paketlar odatda DIP rozetkasidagi yorliqqa mos kelishi kerak bo'lgan bir qismga ega. PGA-larda odatda bitta pin yo'q, shuning uchun PGA-ni rozetkaga noto'g'ri kiritishga urinish muvaffaqiyatsiz bo'ladi. LGA to'plamlarida pinlar mavjud emasligi sababli, to'g'ri o'rnatilishi LGA-ning bir yoki ikki tomoniga choklarni o'rnatish orqali ta'minlanadi. Agar choklar LGA rozetkasidagi kalitlarga mos kelmasa, mikrosxema rozetkaga sig'maydi.
Qulaylik uchun, kirish joyidagi signal o'zgarganda eshikning chiqishi o'zgaradi deb taxmin qilamiz. Aslida, IC orqali o'tish vaqtini va o'tish vaqtini o'z ichiga olgan ma'lum bir eshik kechikishi mavjud. Kechikish odatda yuzlab pikosekundlardan bir necha nanosekundgacha.
Endi bitta mikrosxemaga 1 milliardgacha tranzistorni joylashtirish imkoniyati paydo bo'ldi. NAND eshiklaridan har qanday kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkinligi sababli, ishlab chiqaruvchi 500 million NAND eshikni o'z ichiga olgan mikrosxema yasashga qodir ekanligi ko'rinishi mumkin. Afsuski, bunday mikrosxemani yaratish uchun 1,500,000,002 igna kerak bo'ladi. Oddiy pin oralig'i 1mm bo'lganligi sababli, LGA uzunligi 38m dan oshadi, bu uning bozor xususiyatlariga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shuning uchun, ushbu texnologiyadan foydalanish uchun valflar soni qo'rg'oshinlar sonidan sezilarli darajada oshadigan bunday aylanishlarni ishlab chiqish kerak. Keyingi bo'limlarda biz oddiy mikrosxemalarni ko'rib chiqamiz, unda ma'lum bir funktsiyani hisoblash uchun bir nechta eshiklar bir-biriga ma'lum tarzda ulanadi, bu tashqi chiqishlarning sonini kamaytirishga imkon beradi.