അരി. 16.10

CMOS സർക്യൂട്ടുകളും nMOS സാങ്കേതികവിദ്യയും തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാന വ്യത്യാസം സർക്യൂട്ടിലെ സജീവ പ്രതിരോധങ്ങളുടെ അഭാവമാണ്. വ്യത്യസ്ത തരം ചാനലുകളുള്ള ഒരു ജോടി ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ സർക്യൂട്ടിന്റെ ഓരോ ഇൻപുട്ടിലേക്കും ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. പി-ടൈപ്പ് ചാനലുള്ള ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പവർ സ്രോതസ്സുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ അടിവസ്ത്രവും ഗേറ്റും തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം വേണ്ടത്ര വലുതായിരിക്കുമ്പോൾ അവയിൽ ഒരു ചാനലിന്റെ രൂപീകരണം സംഭവിക്കും, കൂടാതെ ഗേറ്റിലെ സാധ്യത നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കണം. അടിവസ്ത്രവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്. ഗേറ്റിലേക്ക് (അതായത് ലോജിക്കൽ 0) ഗ്രൗണ്ട് പൊട്ടൻഷ്യൽ പ്രയോഗിച്ചാണ് ഈ അവസ്ഥ ഉറപ്പാക്കുന്നത്. എൻ-ടൈപ്പ് ചാനൽ ഉള്ള ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രൗണ്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഗേറ്റിലേക്ക് ഒരു പവർ സോഴ്‌സ് പൊട്ടൻഷ്യൽ പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ അവയിൽ ഒരു ചാനലിന്റെ രൂപീകരണം സംഭവിക്കും (അതായത് ലോജിക്കൽ 1). വ്യത്യസ്ത തരം ചാനലുകളുള്ള അത്തരം ജോഡി ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിൽ ഒരേസമയം ലോജിക്കൽ സീറോ അല്ലെങ്കിൽ ലോജിക്കൽ ഒന്ന് പ്രയോഗിക്കുന്നത്, ജോഡിയുടെ ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ അനിവാര്യമായും തുറന്നിരിക്കുകയും മറ്റൊന്ന് അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യും എന്ന വസ്തുതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, ഔട്ട്പുട്ട് ഒരു പവർ സ്രോതസ്സിലേക്കോ ഗ്രൗണ്ടിലേക്കോ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.

അതിനാൽ, ഏറ്റവും ലളിതമായ സാഹചര്യത്തിൽ, ഇൻവെർട്ടർ സർക്യൂട്ട് (ചിത്രം 16.10) A = 0-ൽ, ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT1 തുറക്കുകയും VT2 അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. തൽഫലമായി, സർക്യൂട്ട് F ന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് ചാനൽ VT1 വഴി ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കും, ഇത് ലോജിക്കൽ വൺ സ്റ്റേറ്റുമായി യോജിക്കുന്നു: F=1. A=1-ൽ, ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT1 അടച്ചിരിക്കും (ഗേറ്റിനും സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിനും ഒരേ പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ ഉണ്ട്), VT2 തുറന്നിരിക്കും. അതിനാൽ, സർക്യൂട്ട് എഫിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT2 ന്റെ ചാനലിലൂടെ ഗ്രൗണ്ടിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കും. ഇത് ഒരു ലോജിക്കൽ സീറോ സ്റ്റേറ്റുമായി യോജിക്കുന്നു: F=0.

ലോജിക്കൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ (ചിത്രം 16.11) പരമ്പരയിലെ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ VT1, VT2 എന്നിവയുടെ പി-ചാനലുകൾ ബന്ധിപ്പിച്ചാണ് നടത്തുന്നത്. കുറഞ്ഞത് ഒരു യൂണിറ്റെങ്കിലും വിതരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, ഈ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്കായി ഒരൊറ്റ ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്നില്ല. അതേ സമയം, VT3, VT4 എന്നിവയുടെ സമാന്തര കണക്ഷനു നന്ദി, സർക്യൂട്ടിന്റെ താഴെയുള്ള അനുബന്ധ ട്രാൻസിസ്റ്റർ തുറക്കുന്നു, ഔട്ട്പുട്ട് F ന്റെ ഭൂമിയിലേക്കുള്ള കണക്ഷൻ ഉറപ്പാക്കുന്നു. കുറഞ്ഞത് ഒരു ലോജിക്കൽ 1 എങ്കിലും പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ ഇത് F=0 ആയി മാറുന്നു - ഇതാണ് OR-NOT റൂൾ.

അരി. 16.11

സർക്യൂട്ടിന്റെ മുകൾ ഭാഗത്ത് VT1, VT2 എന്നിവയുടെ സമാന്തര കണക്ഷനിലൂടെയും താഴത്തെ ഭാഗത്ത് VT3, VT4 എന്നിവയുടെ സീരിയൽ കണക്ഷനിലൂടെയും NAND ഫംഗ്ഷൻ നടപ്പിലാക്കുന്നു (ചിത്രം 16.12). കുറഞ്ഞത് ഒരു ഇൻപുട്ടിൽ പൂജ്യം പ്രയോഗിച്ചാൽ, VT3, VT4 എന്നിവയിൽ ഒരൊറ്റ ചാനൽ രൂപപ്പെടില്ല, ഔട്ട്പുട്ട് ഗ്രൗണ്ടിൽ നിന്ന് വിച്ഛേദിക്കപ്പെടും. അതേ സമയം, സർക്യൂട്ടിന്റെ മുകൾ ഭാഗത്ത് കുറഞ്ഞത് ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്ററെങ്കിലും (ലോജിക്കൽ പൂജ്യം പ്രയോഗിക്കുന്ന ഗേറ്റിലേക്ക്) ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സിലേക്ക് ഔട്ട്പുട്ട് F ന്റെ കണക്ഷൻ നൽകും: കുറഞ്ഞത് ഒരു പൂജ്യം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ F = 1 - AND-NOT നിയമം.

അരി. 16.12

ചെറു വിവരണം

മൂലക അടിത്തറയെ ആശ്രയിച്ച്, വ്യത്യസ്ത ഐസി പ്രൊഡക്ഷൻ ടെക്നോളജികൾ ഉണ്ട്. ബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലെ TTL, nMOS, CMOS എന്നിവയാണ് പ്രധാനം ഫീൽഡ് ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ.

പ്രധാന നിബന്ധനകൾ

nMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഫീൽഡ് ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾഒരു n-type induced ചാനലിനൊപ്പം.

3-സ്റ്റേറ്റ് ബഫർ- TTL സർക്യൂട്ടിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് ഭാഗം, മൂന്നാമത്തെ, ഉയർന്ന ഇം‌പെഡൻസ് അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറാനുള്ള സാധ്യത നൽകുന്നു.

CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ- അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഐസി പ്രൊഡക്ഷൻ ടെക്നോളജി ഫീൽഡ് ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾരണ്ട് തരത്തിലുള്ള വൈദ്യുതചാലകതയുടെ ചാനലുകൾക്കൊപ്പം.

തുറന്ന കളക്ടർ- ലോഡ് സർക്യൂട്ടിൽ ഒരു റെസിസ്റ്റർ ഇല്ലാതെ TTL മൂലകങ്ങളുടെ ബഫർ ഭാഗം നടപ്പിലാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഓപ്ഷൻ, അത് സർക്യൂട്ടിന് പുറത്ത് നീക്കംചെയ്യുന്നു.

റെസിസ്റ്റീവ് ലോഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ- ഒന്നല്ല, രണ്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ അവസ്ഥയാണ് ബഫർ സർക്യൂട്ടിന്റെ അവസ്ഥ നിർണ്ണയിക്കുന്ന ടിടിഎൽ സർക്യൂട്ടുകൾ.

ട്രാൻസിസ്റ്റർ-ട്രാൻസിസ്റ്റർ ലോജിക്- ബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഐസികൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ.

അംഗീകൃത ചുരുക്കങ്ങൾ

CMOS -പൂരക, ലോഹം, ഓക്സൈഡ്, അർദ്ധചാലകം

പ്രാക്ടീസ് കിറ്റ്

പ്രഭാഷണത്തിനുള്ള വ്യായാമങ്ങൾ 16

വ്യായാമം 1

വ്യായാമം 1-നുള്ള ഓപ്ഷൻ 1.nMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് NOR മൂലകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 2 1.nMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് NAND മൂലകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമം 1-നുള്ള ഓപ്ഷൻ 3.nMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 4-ഇൻപുട്ട് NOR മൂലകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമം 2

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 1 2 CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് NOR ഗേറ്റിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 2 2 CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് NAND ഗേറ്റിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമം 2-നുള്ള ഓപ്ഷൻ 3 CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 4-ഇൻപുട്ട് NOR ഗേറ്റിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമം 3

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 1 3.TTL സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് NOR മൂലകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 2 3.TTL സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് NAND മൂലകത്തിന്റെ ഒരു ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 3 3.TTL സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 4-ഇൻപുട്ട് NOR മൂലകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമം 4

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 1 4.nMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് അല്ലെങ്കിൽ മൂലകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 2 4.nMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് AND ഘടകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 3 4.nMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 4-ഇൻപുട്ട് അല്ലെങ്കിൽ മൂലകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമം 5

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 1 5 CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് അല്ലെങ്കിൽ ഗേറ്റിന്റെ സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 2 5 CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് AND എലമെന്റിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 3 5 CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 4-ഇൻപുട്ട് അല്ലെങ്കിൽ ഗേറ്റിന്റെ സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമം 6

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 1 6.TTL സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് അല്ലെങ്കിൽ മൂലകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 2 6.TTL സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് AND ഘടകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 3 6.TTL സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 4-ഇൻപുട്ട് അല്ലെങ്കിൽ മൂലകത്തിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമം 7

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 1 7.TTL സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 2I-OR-NOT മൂലകത്തിന്റെ ഒരു ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 2 7 CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 2I-OR-NOT മൂലകത്തിന്റെ ഒരു ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 3 7.nMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് 2AND-OR-NOT മൂലകത്തിന്റെ ഒരു ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമം 8

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 1 8.3-ഇൻപുട്ട് NOR ഗേറ്റിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് 3-സ്റ്റേറ്റ് ബഫർ ഉപയോഗിച്ച് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമത്തിനുള്ള ഓപ്ഷൻ 2 8.ഒരു തുറന്ന കളക്ടർ ഉപയോഗിച്ച് 3-ഇൻപുട്ട് NAND ഗേറ്റിന്റെ സർക്യൂട്ട് വരയ്ക്കുക.

വ്യായാമം 8-നുള്ള ഓപ്ഷൻ 3.3-ഇൻപുട്ട് അല്ലെങ്കിൽ ഗേറ്റിന്റെ ഒരു സർക്യൂട്ട് 3-സ്റ്റേറ്റ് ബഫർ ഉപയോഗിച്ച് വരയ്ക്കുക.

TTL-ന്റെ പ്രധാന പൊതു സവിശേഷത ബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ഉപയോഗമാണ്, ഘടന p-p-p മാത്രമാണ്. CMOS, അതിന്റെ പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ, MOS ഘടനയുടെ ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്ത ഗേറ്റുള്ള ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, കൂടാതെ പരസ്പര പൂരകവും, അതായത് രണ്ട് ധ്രുവതകളും - ഒരു w- കൂടാതെ /^-ചാനലും. അടിസ്ഥാന TTL, CMOS ലോജിക് ഘടകങ്ങളുടെ സർക്യൂട്ട് ഡിസൈൻ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 15.1 പടിഞ്ഞാറ്, അവയെ വാൽവുകൾ എന്നും വിളിക്കുന്നു - ഈ പേര് അധ്യായത്തിന്റെ അവസാനത്തിൽ എങ്ങനെ ന്യായീകരിക്കാമെന്ന് നമുക്ക് നോക്കാം.

ഞങ്ങൾ ഇതിനകം അധ്യായം I-ൽ ഇൻപുട്ട് മൾട്ടി-എമിറ്റർ TTL ട്രാൻസിസ്റ്റർ വരച്ചിട്ടുണ്ട് - അതിന് നിങ്ങൾക്ക് ഇഷ്ടമുള്ളത്ര എമിറ്ററുകൾ ഉണ്ടാകാം (പ്രായോഗികമായി, എട്ട് വരെ), തുടർന്ന് മൂലകത്തിന് അനുബന്ധ ഇൻപുട്ടുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കും. ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT1 ന്റെ ഏതെങ്കിലും എമിറ്ററുകൾ ഗ്രൗണ്ടിലേക്ക് ചുരുക്കിയാൽ, ട്രാൻസിസ്റ്റർ തുറക്കും, കൂടാതെ ഘട്ടം-ഷിഫ്റ്റിംഗ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT2 (ചിത്രം 6.8 ൽ നിന്ന് അതിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾക്ക് പരിചിതമാണ്) അടയ്ക്കും. അതനുസരിച്ച്, ഔട്ട്പുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT3 തുറക്കുകയും VT4 അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യും, ഔട്ട്പുട്ട് ഉയർന്ന ലോജിക്കൽ ലെവൽ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ലോജിക്കൽ ലെവൽ ആയിരിക്കും. എല്ലാ എമിറ്ററുകളും ഉയർന്ന പൊട്ടൻഷ്യലുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ (അല്ലെങ്കിൽ വായുവിൽ "തൂങ്ങിക്കിടക്കുക"), സാഹചര്യം വിപരീതമായിരിക്കും - VT2 ബേസ്-കളക്ടർ ജംഗ്ഷൻ VT1 വഴി കറന്റുമായി തുറക്കും (ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ ഈ സ്വിച്ചിംഗ് ഓൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു "ഇൻവേഴ്സ്"), കൂടാതെ ഓപ്പൺ ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT4 കാരണം ഔട്ട്പുട്ട് പൂജ്യമായി സജ്ജമാക്കും. അത്തരമൊരു TTL ഘടകം "AND-NOT" ഫംഗ്ഷൻ നിർവഹിക്കും (എല്ലാ ഇൻപുട്ടുകളും ഒന്നായിരിക്കുമ്പോൾ മാത്രം ഔട്ട്പുട്ടിൽ ലോജിക്കൽ പൂജ്യം).

ടി.ടി.എൽ

TTL മൂലകത്തിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് ഘട്ടം ഒരു തരത്തിലുള്ള കോംപ്ലിമെന്ററി ("പുഷ്-പുൾ") ക്ലാസ് ബി ഘട്ടമാണ്, അനലോഗ് ആംപ്ലിഫയറുകളിൽ നിന്ന് നമുക്ക് പരിചിതമാണ് (ചിത്രം 8.2 കാണുക). എന്നിരുന്നാലും, പിഎൻപി ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ പുനർനിർമ്മിക്കുന്നത് ടിടിഎൽ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, അതിനാലാണ് അത്തരമൊരു കാസ്കേഡിനെ സ്യൂഡോ-കോംപ്ലിമെന്ററി എന്നും വിളിക്കുന്നത് - അപ്പർ ട്രാൻസിസ്റ്റർ വിടി 3 എമിറ്റർ ഫോളോവർ മോഡിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, താഴെയുള്ളത് ഒരു സാധാരണ എമിറ്റർ സർക്യൂട്ടിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

അരി. 15.1 അടിസ്ഥാന TTL, CMOS ഘടകങ്ങളുടെ സർക്യൂട്ടുകൾ

വഴിയിൽ, പി-ഡബ്ല്യു-പി ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ലഭ്യമല്ലാത്തതിനാൽ, ടിടിഎൽ സാങ്കേതികവിദ്യയ്‌ക്കായുള്ള “OR” സർക്യൂട്ട് പുനർനിർമ്മിക്കുന്നത് തകരാൻ പ്രയാസമുള്ള നട്ടായി മാറി, അതിന്റെ സർക്യൂട്ട് ഡിസൈൻ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് വളരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. 15.1 "AND-NOT" ഘടകത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഡയഗ്രം.

മാർജിനുകളിൽ കുറിപ്പുകൾ

ട്രാൻസിസ്റ്റർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആദ്യ നാളുകളിൽ, ടിടിഎൽ ഔട്ട്പുട്ട് ഘട്ടത്തിന് സമാനമായ കപട-പൂരക ഘട്ടങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു - ഓ ഹൊറർ! - ശബ്ദം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ. ഈ നിർമ്മാണം ലോജിക് ഘടകങ്ങളെ പൊരുത്തപ്പെടുത്താനുള്ള നിരവധി ശ്രമങ്ങൾക്ക് കാരണമായി, ഇത് സാരാംശത്തിൽ, അനലോഗ് സിഗ്നലുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് സാമാന്യം വലിയ (നിരവധി പതിനായിരങ്ങൾ) നേട്ടമുള്ള ഒരു ആംപ്ലിഫയറാണ്. കൂടുതൽ സമമിതിയിൽ നിർമ്മിച്ച CMOS മൂലകത്തിൽപ്പോലും, ഫലങ്ങൾ വളരെ വിനാശകരമായിരുന്നുവെന്ന് പറയേണ്ടതില്ലല്ലോ.

ഡയഗ്രാമിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ, TTL ഘടകം ഇൻപുട്ടുകളിലും ഔട്ട്പുട്ടുകളിലും ഗണ്യമായി അസമമാണ്. ഇൻപുട്ടിൽ, ലോജിക്കൽ സീറോ വോൾട്ടേജ് ഭൂമിയോട് വളരെ അടുത്തായിരിക്കണം; എമിറ്ററിലെ വോൾട്ടേജ് ഏകദേശം 1.5 V ആയിരിക്കുമ്പോൾ (സാധാരണ TTL വിതരണത്തോടെ 5 V), ഇൻപുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്റർ ഇതിനകം ഓഫാണ്. കൂടാതെ, പൂജ്യം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട അടിസ്ഥാന-എമിറ്റർ കറന്റ് നീക്കംചെയ്യുന്നത് ഉറപ്പാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ് - ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് എലമെന്റിന് ഏകദേശം 1.6 mA, അതിനാലാണ് TTL ഘടകങ്ങൾക്ക് അത്തരം മറ്റ് ഘടകങ്ങളുടെ പരമാവധി എണ്ണം ഒരേസമയം ഔട്ട്പുട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്. വ്യക്തമാക്കിയ (സാധാരണ - ഒരു ഡസനിലധികം അല്ല). അതേ സമയം, ഒരു ലോജിക്കൽ ഒന്ന് ഇൻപുട്ടുകൾക്ക് നൽകില്ലായിരിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, പ്രായോഗികമായി, അത് വിതരണം ചെയ്യണം - നിയമങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, ഉപയോഗിക്കാത്ത TTL ഇൻപുട്ടുകൾ 1 kOhm റെസിസ്റ്ററുകൾ വഴി വൈദ്യുതി വിതരണവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കണം.

ഔട്ട്‌പുട്ടിൽ കാര്യങ്ങൾ കൂടുതൽ മോശമാണ്: ലോജിക്കൽ സീറോ വോൾട്ടേജ് ഒരു ഓപ്പൺ ട്രാൻസിസ്റ്ററാണ് നൽകുന്നത്, അത് തീർച്ചയായും പൂജ്യത്തോട് വളരെ അടുത്താണ് - മറ്റ് സമാന ഘടകങ്ങളുടെ ഒരു ഡസൻ ഇൻപുട്ടുകളുടെ രൂപത്തിൽ ഒരു ലോഡാണെങ്കിലും, ഇത് 0.5 V കവിയരുത്, കൂടാതെ ഒരു TTL സിഗ്നലിന്റെ മാനദണ്ഡങ്ങൾ 0 .8 V-ൽ കൂടാത്ത മൂല്യം അനുശാസിക്കുന്നു. എന്നാൽ ലോജിക്കൽ യൂണിറ്റിന്റെ വോൾട്ടേജ് വിതരണത്തിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയാണ്, കൂടാതെ 5 V വിതരണത്തിൽ, മികച്ച സാഹചര്യത്തിൽ (ലോഡ് ഇല്ലാതെ) നിന്ന് 3.5 മുതൽ 4 V വരെ, എന്നാൽ പ്രായോഗികമായി മാനദണ്ഡങ്ങൾ 2.4 V മൂല്യം വ്യവസ്ഥ ചെയ്യുന്നു.

ഒരു വോൾട്ടിന്റെ പത്തിലൊന്ന് സന്തുലിതമാക്കുന്നത് (പൂജ്യം വോൾട്ടേജ് 0.8 V, ത്രെഷോൾഡ് വോൾട്ടേജ് 1.2 മുതൽ 2 V വരെ, യൂണിറ്റി വോൾട്ടേജ് 2.4 V) എല്ലാ ടിടിഎൽ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾക്കും സപ്ലൈ വോൾട്ടേജുകളുടെ ഇടുങ്ങിയ ശ്രേണിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും - മിക്കവാറും 4.5 മുതൽ 5.5 V, പലതും 4.75 മുതൽ 5.25 V വരെ, അതായത് 5 V ±5%. വ്യത്യസ്ത TTL ശ്രേണികൾക്കുള്ള പരമാവധി അനുവദനീയമായ വിതരണ വോൾട്ടേജ് 6 മുതൽ 7 V വരെയാണ്, അത് കവിയുമ്പോൾ അവ സാധാരണയായി വ്യക്തമായ തീജ്വാലയിൽ കത്തിക്കുന്നു. മൂലകത്തിന്റെ പവർ സപ്ലൈ ത്രെഷോൾഡുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ താഴ്ന്നതും അസമത്വവും മോശമായ ശബ്ദ പ്രതിരോധത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

TTL-ന്റെ ഏറ്റവും വലിയ (മറ്റുള്ളതിനേക്കാൾ ഗുരുതരമായ) പോരായ്മ അതിന്റെ ഉയർന്ന ഉപഭോഗമാണ് - അത്തരം മൂലകത്തിന് 2.5 mA വരെ, ഇത് ഇൻപുട്ടിലെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുതധാരകളും ഔട്ട്പുട്ടിലെ ലോഡ് ഉപഭോഗവും കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല. കൗണ്ടറുകൾ അല്ലെങ്കിൽ രജിസ്റ്ററുകൾ പോലുള്ള നിരവധി അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയ ടിടിഎൽ ചിപ്പുകൾക്ക് ഒരു കൂളിംഗ് റേഡിയേറ്റർ ആവശ്യമില്ലാത്തത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ചിന്തിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഉയർന്ന ഉപഭോഗത്തോടുകൂടിയ കുറഞ്ഞ ശബ്ദ പ്രതിരോധശേഷിയുടെ സംയോജനം ഒരു സ്ഫോടനാത്മക മിശ്രിതമാണ്, കൂടാതെ ടിടിഎൽ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ബോർഡുകൾ വയറിംഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ഓരോ കേസിലും നിങ്ങൾ ഒരു ഡീകൂപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്റർ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യണം. മേൽപ്പറഞ്ഞവയെല്ലാം ഒരുമിച്ച് ടിടിഎൽ സാങ്കേതികവിദ്യ പൂർണ്ണമായും ഉപേക്ഷിക്കാൻ വളരെക്കാലം മുമ്പ് ഞങ്ങളെ നിർബന്ധിക്കുമായിരുന്നു, എന്നാൽ കുറച്ച് കാലം വരെ അവർക്ക് നിഷേധിക്കാനാവാത്ത ഒരു നേട്ടമുണ്ടായിരുന്നു: ഉയർന്ന പ്രകടനം, ഇത് ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഫോമിലെ അടിസ്ഥാന ഘടകത്തിന്. 15.1, പതിനായിരക്കണക്കിന് മെഗാഹെർട്സ് വരെ എത്താം.

തുടർന്ന്, ടിടിഎല്ലിന്റെ വികസനം ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്നതിനും വൈദ്യുത സവിശേഷതകൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുമുള്ള വഴികളിലൂടെ മുന്നോട്ടുപോയി, പ്രധാനമായും വിളിക്കപ്പെടുന്നവയുടെ ഉപയോഗത്തിലൂടെ. സാധാരണ 0.6-0.7 V-ന് പകരം വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് 0.2-0.3 V ആകാൻ കഴിയുന്ന ഷോട്ട്കി ജംഗ്ഷനുകൾ (TTLSh സാങ്കേതികവിദ്യ, പരമ്പരയുടെ പേരിൽ എസ് അക്ഷരത്താൽ നിയുക്തമാക്കിയിരിക്കുന്നു, ആഭ്യന്തര അനലോഗ് 531, 530 സീരീസ് ആണ്). 1960 കളിലും 70 കളിലും വ്യാപകമായ 74 സീരീസിന്റെ അടിസ്ഥാനമായ അടിസ്ഥാന സാങ്കേതികവിദ്യ, പദവിയിൽ അധിക അക്ഷരങ്ങളില്ലാതെ (അനലോഗുകൾ പ്രശസ്തമായ ആഭ്യന്തര സീരീസ് 155 ഉം 133 ഉം ആണ്), ഇപ്പോൾ പ്രായോഗികമായി ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല. TTL ചിപ്പുകൾ ഇപ്പോൾ ലോ-പവർ 74LSxx സീരീസ് (555, 533 സീരീസ്) അല്ലെങ്കിൽ ഹൈ-സ്പീഡ് 74Fxx സീരീസ് (1531 സീരീസ്) എന്നിവയിൽ നിന്ന് തിരഞ്ഞെടുക്കാം. മാത്രമല്ല, രണ്ടാമത്തേതിന്റെ ഉപഭോഗം പഴയ അടിസ്ഥാന ശ്രേണിയുടെ ഉയർന്ന (125 മെഗാഹെർട്സ് വരെ) വേഗതയിലെ ഉപഭോഗത്തിന് ഏതാണ്ട് തുല്യമാണ്, എന്നാൽ ആദ്യത്തേതിന് ഇത് വിപരീതമാണ് - പ്രകടനം അടിസ്ഥാന തലത്തിൽ നിലനിർത്തുന്നു, പക്ഷേ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം. മൂന്നോ നാലോ മടങ്ങ് കുറയുന്നു.

CMOS

CMOS ഘടകങ്ങൾ അനുയോജ്യമായ ഒരു ലോജിക് ഘടകം എന്തായിരിക്കണം എന്ന ആശയത്തോട് വളരെ അടുത്താണ്. ആരംഭിക്കുന്നതിന്, ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ. 15.1, അവ ഇൻപുട്ടിലും ഔട്ട്പുട്ടിലും പ്രായോഗികമായി സമമിതിയാണ്. ഔട്ട്‌പുട്ടിൽ ഒരു ഓപ്പൺ ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ (ഒന്നുകിൽ ഒരു ലോജിക്കൽ ഒന്നിന് ഒരു /?-തരം, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ലോജിക്കൽ പൂജ്യത്തിന് -തരം) വാസ്തവത്തിൽ, നമുക്കറിയാവുന്നതുപോലെ.

വെറും പ്രതിരോധം, പരമ്പരാഗത CMOS ഘടകങ്ങൾക്ക് 100 മുതൽ 300 Ohms വരെയാകാം (“പരമ്പരാഗത” അല്ലെങ്കിൽ “ക്ലാസിക്കൽ” CMOS എന്നതുകൊണ്ട് ഞങ്ങൾ ഇവിടെ അർത്ഥമാക്കുന്നത് 4000A അല്ലെങ്കിൽ 4000V സീരീസ് ആണ്, താഴെ കാണുക). അധിക സമമിതിക്കായി, ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതിന് സമാനമായ രണ്ട് ഇൻവെർട്ടറുകൾ സാധാരണയായി ഔട്ട്പുട്ടിൽ ശ്രേണിയിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നു. വലതുവശത്ത് 15.1 (ഉപഭോഗം വർദ്ധിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ, ഒരുപക്ഷേ, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്ക് ഇത് ഒരു ദയനീയമാണോ?). അതിനാൽ, "AND-NOT" സർക്യൂട്ടിനുള്ള താഴത്തെ ഭുജത്തിൽ പരമ്പരയിൽ അത്തരം രണ്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഉണ്ടെന്ന വസ്തുത ഔട്ട്പുട്ടിനെ ബാധിക്കില്ല.

“OR” സർക്യൂട്ടിനായി, അത്തരം ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ മുകളിലെ കൈയിലായിരിക്കും - ഇത് “AND” സർക്യൂട്ടിന് പൂർണ്ണമായും സമമിതിയാണ്, ഇത് TTL നെ അപേക്ഷിച്ച് CMOS സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്ലസ് കൂടിയാണ്. ഇൻവെർട്ടറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഘട്ടം "പുഷ്-പുൾ" സ്റ്റേജ് സർക്യൂട്ട് അനുസരിച്ചല്ല നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതായത്, ഇവ ഫ്ലോ വോൾട്ടേജ് ഫോളോവേഴ്‌സ് അല്ല, മറിച്ച് ഡ്രെയിനുകളാൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു പൊതു ഉറവിടമുള്ള ഒരു സർക്യൂട്ടിലെ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, ഇത് അനുവദിക്കുന്നു. നിങ്ങൾക്ക് ഒരു അധിക വോൾട്ടേജ് നേട്ടം ലഭിക്കും.

പ്രായോഗികമായി, മൂലകത്തിന്റെ ഡിസൈൻ സവിശേഷതകൾ CMOS മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളിൽ എന്ന വസ്തുതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു:

ഇറക്കാത്ത ഔട്ട്പുട്ടിൽ, ലോജിക് വൺ വോൾട്ടേജ് വിതരണ വോൾട്ടേജിന് ഏതാണ്ട് തുല്യമാണ്, കൂടാതെ ലോജിക് സീറോ വോൾട്ടേജ് ഗ്രൗണ്ട് പൊട്ടൻഷ്യലിന് ഏതാണ്ട് തുല്യമാണ്;

സ്വിച്ചിംഗ് ത്രെഷോൾഡ് വിതരണ വോൾട്ടേജിന്റെ പകുതിയോട് അടുത്താണ്;

MOS ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ഒറ്റപ്പെട്ട ഗേറ്റുകൾ ആയതിനാൽ ഇൻപുട്ടുകൾ ഫലത്തിൽ കറന്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല;

സ്റ്റാറ്റിക് മോഡിൽ, മുഴുവൻ മൂലകവും വൈദ്യുതി വിതരണത്തിൽ നിന്ന് കറന്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല.

അവസാന സ്ഥാനത്ത് നിന്ന്, CMOS ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച, ഒരു "ഫ്രോസൺ" അവസ്ഥയിലും കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തന ആവൃത്തിയിലും, ഒരു ഡസനോ രണ്ടോ കിലോഹെർട്‌സിൽ കൂടാത്ത ഒരു സർക്യൂട്ട്, പ്രായോഗികമായി ഊർജ്ജം ചെലവഴിക്കുന്നില്ല. ഒരു ചെറിയ ബാറ്ററിയിൽ വർഷങ്ങളോളം പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന റിസ്റ്റ് വാച്ചുകൾ അല്ലെങ്കിൽ മൈക്രോകൺട്രോളറുകളുടെ സ്ലീപ്പ് മോഡ്, പതിനായിരക്കണക്കിന് ലോജിക്കൽ ഘടകങ്ങൾക്കായി 1 മുതൽ 50 μA വരെ ഉപയോഗിക്കുന്ന തന്ത്രങ്ങൾ ഇവിടെ നിന്ന് വ്യക്തമാണ്. സാധ്യമായി.

മേൽപ്പറഞ്ഞ സവിശേഷതകളുടെ മറ്റൊരു അനന്തരഫലം അസാധാരണമായ ശബ്ദ പ്രതിരോധമാണ്, ഇത് വിതരണ വോൾട്ടേജിന്റെ പകുതിയിൽ എത്തുന്നു. എന്നാൽ ഇത് എല്ലാ നേട്ടങ്ങളും അല്ല. "ക്ലാസിക്" സീരീസിന്റെ CMOS മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് 2 മുതൽ 18 V വരെയുള്ള വിതരണ വോൾട്ടേജ് ശ്രേണിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ആധുനിക ഹൈ-സ്പീഡ് - 2 മുതൽ 7 V വരെ. ഈ കേസിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഒരേയൊരു കാര്യം

വൈദ്യുതി വിതരണം കുത്തനെ കുറയുമ്പോൾ, പ്രകടനം കുറയുകയും മറ്റ് ചില സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ മോശമാവുകയും ചെയ്യും.

കൂടാതെ, CMOS ഔട്ട്‌പുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, മറ്റേതൊരു ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളേയും പോലെ, ഓവർലോഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ നിലവിലുള്ള സ്രോതസ്സുകളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് മോഡിൽ) - 15 V വിതരണ വോൾട്ടേജിൽ ഈ കറന്റ് 5 V-ൽ ഏകദേശം 30 mA ആയിരിക്കും - ഏകദേശം 5 mA. മാത്രമല്ല, ഇത് തത്വത്തിൽ, അത്തരം മൂലകങ്ങളുടെ ഒരു ദീർഘകാല ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡ് ആകാം; പവർ ഔട്ട്പുട്ടിലൂടെയുള്ള മൊത്തം അനുവദനീയമായ വൈദ്യുതധാരയുടെ മൂല്യം സാധാരണയായി 50 mA ആണോ എന്നത് പരിശോധിക്കേണ്ട ഒരേയൊരു കാര്യം. കവിഞ്ഞു. അതായത്, കുറഞ്ഞ ഇം‌പെഡൻസ് ലോഡിലേക്ക് ഒരേസമയം കണക്റ്റുചെയ്‌തിരിക്കുന്ന ഔട്ട്‌പുട്ടുകളുടെ എണ്ണം നിങ്ങൾ പരിമിതപ്പെടുത്തേണ്ടി വന്നേക്കാം. സ്വാഭാവികമായും, ഈ മോഡിൽ ലോജിക്കൽ ലെവലിനെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കില്ല, ഒഴുകുന്ന അല്ലെങ്കിൽ ഒഴുകുന്ന കറന്റിനെക്കുറിച്ച് മാത്രം.

ഇവിടെ ഞങ്ങൾ "ക്ലാസിക്കൽ" CMOS സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രധാന പോരായ്മയിലേക്ക് വരുന്നു - TTL നെ അപേക്ഷിച്ച് കുറഞ്ഞ പ്രകടനം. MOS ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ ഇൻസുലേറ്റഡ് ഗേറ്റ് സാമാന്യം വലിയ കപ്പാസിറ്റൻസുള്ള ഒരു കപ്പാസിറ്ററാണ് എന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം - അടിസ്ഥാന ഘടകത്തിൽ 10-15 pF വരെ. മുൻ സർക്യൂട്ടിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് റെസിസ്റ്റീവ് ഇം‌പെഡൻസിനൊപ്പം, അത്തരമൊരു കപ്പാസിറ്റർ ഒരു ലോ-പാസ് ഫിൽട്ടർ ഉണ്ടാക്കുന്നു. സാധാരണയായി, ഫ്രീക്വൻസി പ്രോപ്പർട്ടികൾ മാത്രമല്ല, ഒരു ലോജിക് എലമെന്റിലേക്കുള്ള സിഗ്നൽ പ്രചരണത്തിന്റെ കാലതാമസ സമയം പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു. സിഗ്നലിന്റെ മുൻഭാഗം കർശനമായി ലംബമല്ല, മറിച്ച് ചരിഞ്ഞതാണ് എന്ന വസ്തുത കാരണം കാലതാമസം സംഭവിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജ് ഒരു പ്രധാന മൂല്യത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ മാത്രമേ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിക്കാൻ തുടങ്ങുകയുള്ളൂ (അല്ലെങ്കിൽ വിതരണ വോൾട്ടേജിന്റെ പകുതി) . ആദ്യകാല CMOS ശ്രേണിയിൽ കാലതാമസം സമയം 200-250 ns വരെ എത്താം (താരതമ്യം ചെയ്യുക - അടിസ്ഥാന TTL സീരീസിന് 7.5 ns മാത്രമേ ഉള്ളൂ). പ്രായോഗികമായി, 5 V വിതരണ വോൾട്ടേജിൽ, "ക്ലാസിക്കൽ" CMOS ന്റെ പരമാവധി പ്രവർത്തന ആവൃത്തി 1-3 MHz കവിയരുത്; അദ്ധ്യായം 16 ൽ ചർച്ച ചെയ്യുന്ന ഏതെങ്കിലും സർക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ലോജിക് ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ചതുരാകൃതിയിലുള്ള സിഗ്നൽ ജനറേറ്റർ നിർമ്മിക്കാൻ ശ്രമിക്കുക. , ഇതിനകം 1 MHz ആവൃത്തിയിലുള്ള തരംഗരൂപം ദീർഘചതുരത്തിന് പകരം സൈൻ തരംഗത്തോട് സാമ്യമുള്ളതായി നിങ്ങൾ കാണും.

ഉയർന്ന ഇൻപുട്ട് കപ്പാസിറ്റൻസിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിന്റെ മറ്റൊരു അനന്തരഫലം, സ്വിച്ചുചെയ്യുമ്പോൾ, ഈ കപ്പാസിറ്റൻസ് റീചാർജ് ചെയ്യുന്നതായി ഒരു കറന്റ് പൾസ് പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, അതായത്, ഉയർന്ന ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി, മൈക്രോ സർക്യൂട്ട് കൂടുതൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ പരമാവധി പ്രവർത്തന ആവൃത്തികളിൽ അതിന്റെ ഉപഭോഗം ഉണ്ടെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. TTL എന്നതുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാം (കുറഞ്ഞത് , TTL സീരീസ് 74LS). നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന പൾസ് ഫ്രണ്ടുകൾ കാരണം, രണ്ട് ഔട്ട്‌പുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും ചെറുതായി തുറന്നിരിക്കുമ്പോൾ ഘടകം വളരെക്കാലം സജീവമായ അവസ്ഥയിൽ തുടരുന്നു എന്നതിനാൽ കാര്യം കൂടുതൽ വഷളാക്കുന്നു (അതായത്, "പ്രവാഹത്തിലൂടെ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന പ്രഭാവം സംഭവിക്കുന്നു) .

ഉയർന്ന ഇം‌പെഡൻസ് ഇൻപുട്ടുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഫ്രണ്ടുകളുടെ അതേ നീട്ടൽ സ്വിച്ചുചെയ്യുമ്പോൾ ശബ്ദ പ്രതിരോധശേഷി കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു - ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ഇടപെടൽ സിഗ്നൽ മുൻവശത്ത് “ഇരുന്നു”, ഇത് ഔട്ട്‌പുട്ടിന്റെ ഒന്നിലധികം സ്വിച്ചിംഗിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. ഒരു താരതമ്യക്കാരനുമായുള്ള കേസ് (അധ്യായം 13 കാണുക). ഇക്കാരണത്താൽ, മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾക്കുള്ള സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ പലപ്പോഴും കൺട്രോൾ സിഗ്നൽ അരികുകളുടെ ആവശ്യമുള്ള പരമാവധി ദൈർഘ്യത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, ആധുനിക CMOS-ൽ, "ക്ലാസിക്കൽ" എന്നതിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, കുറഞ്ഞ പ്രകടനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മിക്ക പോരായ്മകളും മറികടന്നു (അനുവദനീയമായ വൈദ്യുതി വിതരണ പരിധി കുറച്ചെങ്കിലും). CMOS ശ്രേണിയെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ വിശദാംശങ്ങൾ ചുവടെ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു, എന്നാൽ ഇപ്പോൾ ഈ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ സവിശേഷതകളെക്കുറിച്ച് കുറച്ച് വാക്കുകൾ കൂടി.

CMOS എലമെന്റിന്റെ ഉപയോഗിക്കാത്ത ഇൻപുട്ടുകൾ എവിടെയെങ്കിലും ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കണം - ഒന്നുകിൽ നിലത്തിലേക്കോ പവറിലേക്കോ (റെസിസ്റ്ററുകൾ ആവശ്യമില്ല, കാരണം ഇൻപുട്ട് കറന്റ് ഉപയോഗിക്കില്ല), അല്ലെങ്കിൽ അടുത്തുള്ള ഇൻപുട്ടുമായി സംയോജിപ്പിക്കുക - അല്ലാത്തപക്ഷം അത്തരം ഉയർന്ന ഇം‌പെഡൻസ് ഇൻപുട്ടിൽ ഇടപെടൽ സംഭവിക്കും. സർക്യൂട്ടിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ പൂർണ്ണമായും തടസ്സപ്പെടുത്തുക. മാത്രമല്ല, ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്നതിന്, അതേ കേസിൽ ഉപയോഗിക്കാത്ത ഘടകങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഇത് ചെയ്യണം (എന്നാൽ ഉപയോഗിക്കാത്ത എല്ലാ ടെർമിനലുകളുമായും അല്ല, തീർച്ചയായും). "നഗ്നമായ" CMOS ഇൻപുട്ട്, ഉയർന്ന പ്രതിരോധം കാരണം, സ്റ്റാറ്റിക് ഇലക്ട്രിസിറ്റിക്ക് വിധേയമാകുമ്പോൾ ചിപ്പുകളുടെ "മരണനിരക്ക്" വർദ്ധിക്കുന്നതിനും കാരണമാകാം, എന്നാൽ പ്രായോഗികമായി, ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഇൻപുട്ടുകൾ എല്ലായ്പ്പോഴും ഡയോഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഷണ്ട് ചെയ്യുന്നു. 11.4 ഈ ഡയോഡുകളിലൂടെ അനുവദനീയമായ വൈദ്യുതധാരയും സ്പെസിഫിക്കേഷനുകളിൽ വ്യക്തമാക്കിയിട്ടുണ്ട്.

ഡിജിറ്റൽ ഐസികൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിന്, ബൈപോളാർ പിഎൻപി, പിഎൻപി ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്ക് പുറമേ, യൂണിപോളാർ ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ്, ചാനൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ എന്നിവയും ഉപയോഗിക്കുന്നു (ചിത്രം 5.17 എ), അവയെ MOS ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ (MOS - മെറ്റൽ-ഓക്സൈഡ്-സെമികണ്ടക്ടർ - മെറ്റൽ-ഓക്സൈഡ്-സെമികണ്ടക്ടർ ). പൊതുവേ, ഒരു ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററിന് നാല് ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഉണ്ട്: ഉറവിടം എസ് (ഉറവിടം), ഡ്രെയിൻ ഡി (ഡ്രെയിൻ), ഗേറ്റ് ജി (ഗേറ്റ്), സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് എസ്എസ് (സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്). FET ഇമേജിലെ ഗേറ്റ് ടെർമിനൽ സോഴ്സ് ടെർമിനലിനോട് ചേർന്ന് മാറ്റി. സമ്പുഷ്ടമാക്കിയ വരയുള്ള ചാനൽ ഇമേജ് സീറോ ഗേറ്റ്-സോഴ്സ് വോൾട്ടേജിൽ ഡ്രെയിനിനും ഉറവിടത്തിനും ഇടയിലുള്ള ചാലകതയുടെ അഭാവത്തെ പ്രതീകപ്പെടുത്തുന്നു. ചിത്രത്തിൽ. 5.17, കൂടാതെ "+", "-" എന്നീ ചിഹ്നങ്ങൾ ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തിനായി ഇലക്ട്രോഡുകളിലെ വോൾട്ടേജുകളുടെ ധ്രുവതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അടിവസ്ത്രം സാധാരണയായി ഉറവിടത്തിലേക്കോ അല്ലെങ്കിൽ വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെ ധ്രുവങ്ങളിൽ ഒന്നിലേക്കോ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രത്തിൽ. 5.17.6 ഒരു ജോടി കോംപ്ലിമെന്ററി ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ (വിവിധ തരം ചാനലുകളുള്ള ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ) ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സർക്യൂട്ട് കാണിക്കുന്നു, അത് ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് സ്വിച്ച് - ഇൻവെർട്ടർ (LE NOT). ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിന്റെ ഏത് മൂല്യത്തിലും സീരീസ്-കണക്‌റ്റുചെയ്‌ത ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലൊന്ന് അടച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഒരു സ്റ്റാറ്റിക് അവസ്ഥയിൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലൂടെ കറന്റ് ഇല്ലാത്തതാണ് ഈ സ്വിച്ചിന്റെ സവിശേഷത. ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ മാറുന്ന സമയ ഇടവേളയിൽ സ്വിച്ച് ചെയ്യുമ്പോൾ മാത്രമേ സ്വിച്ച് കറന്റ് ഉപയോഗിക്കൂ. ഈ ഇടവേളയിൽ രണ്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും

തുറക്കുക, ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിന് മൂല്യങ്ങളുള്ളതിനാൽ -ചാനൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ഗേറ്റുകളും ഉറവിടങ്ങളും തമ്മിലുള്ള വോൾട്ടേജ് വ്യത്യാസത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, പൂജ്യത്തിൽ നിന്ന് കാര്യമായ വ്യത്യാസമുണ്ട്. ഏറ്റവും വലിയ വൈദ്യുതധാര ഒഴുകുന്നത്

ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഡിജിറ്റൽ മാത്രമല്ല, ബൈപോളാർ അനലോഗ് സിഗ്നലുകൾ മാറുന്നതിനുള്ള അനലോഗ് സ്വിച്ചുകളും നിർമ്മിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു, ഇത് ബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല. ചിത്രത്തിൽ. 5.17,c അത്തരം അനലോഗ് സ്വിച്ചിന്റെ പ്രധാന ഘടകം കാണിക്കുന്നു (ബൈപോളാർ സിഗ്നലുകൾ മാറുന്നതിനുള്ള ഗ്രൗണ്ട് പൊട്ടൻഷ്യലിന് പകരം, ഒരു നെഗറ്റീവ് വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കണം. മൂല്യങ്ങളിൽ, രണ്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും അടച്ചിരിക്കുന്നു (സ്വകാര്യ കീയുടെ പ്രതിരോധം റോട്ടറി ആണ്; കീ തുറന്ന്, സ്വിച്ച് ചെയ്ത ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജിന്റെ ധ്രുവതയെ ആശ്രയിച്ച് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലൊന്ന് തുറക്കുമ്പോൾ, ഓരോ സാഹചര്യത്തിലും, സ്വിച്ചിന്റെ ധ്രുവങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിരോധം തരം അനുസരിച്ച് യൂണിറ്റുകൾ മുതൽ നൂറുകണക്കിന് ഓംസ് വരെയാണ് (പ്രതിരോധം ഓപ്പൺ സ്വിച്ച്) സ്വിച്ച് ചെയ്ത സിഗ്നലിന്റെ വോൾട്ടേജിന്റെ ആശ്രിതത്വം ചെറുതാണെങ്കിൽ, കീയുടെ ഉയർന്ന ലീനിയാരിറ്റി, അനലോഗ് സ്വിച്ചുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, അവയുടെ രേഖീയത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള നടപടികൾ കൈക്കൊള്ളുന്നു. അനലോഗ് സ്വിച്ചിന്റെ ഇൻപുട്ടും ഔട്ട്പുട്ടും വേർതിരിച്ചറിയാൻ കഴിയില്ല - ഇൻപുട്ട് ആയിരിക്കും സ്വിച്ച് ചെയ്ത സിഗ്നൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന സ്വിച്ചിന്റെ പോൾ.

ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ ഐസികൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള മൂന്ന് പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്:

MOS സാങ്കേതികവിദ്യ (n-MOS സാങ്കേതികവിദ്യ),

MOS സാങ്കേതികവിദ്യ p-MOS സാങ്കേതികവിദ്യ),

CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ; CMOS - കോംപ്ലിമെന്ററി MOS).

ചിപ്പിലെ മൂലകങ്ങളുടെ സംയോജനത്തിന്റെ വേഗതയും അളവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകളെല്ലാം നിരന്തരം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ഇന്നുവരെ, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ നിരവധി ഡസൻ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

CMOS IC സർക്യൂട്ട് ഡിസൈൻ. ആദ്യത്തെ CMOS IC സീരീസ് കമ്പനി 1968 ൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, പിന്നീട് ഒരു സീരീസ് പുറത്തിറങ്ങി, അത് പിന്നീട് മെച്ചപ്പെട്ട സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള ഒരു സീരീസ് ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചു. ഈ ഐസി സീരീസ് നിരവധി വിദേശ കമ്പനികളാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്, ഉദാഹരണത്തിന്, സീരീസ് സീരീസ് സീരീസ് സീരീസ് മുതലായവ. ജനറൽ

ഈ സീരീസുകളിലെല്ലാം ഐസികളുടെ പോരായ്മ അവയുടെ കുറഞ്ഞ വേഗതയും (സിഗ്നൽ കാലതാമസ സമയം നൂറുകണക്കിന് മില്ലിസെക്കൻഡിൽ എത്തുന്നു) ഔട്ട്പുട്ട് കറന്റുകളുടെ കുറഞ്ഞ മൂല്യവുമാണ്.

1981-ൽ, മോട്ടറോളയും നാഷണൽ അർദ്ധചാലകവും സീരീസിനോട് ചേർന്നുള്ള ഫിസിക്കൽ പാരാമീറ്ററുകളിൽ സീരീസ് ഐസികൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. 1985-ൽ ടെക്സസ് ഇൻസ്ട്രുമെന്റ്സ് ഇൻക് വികസിപ്പിച്ച CMOS സീരീസിൽ ഇതിലും മികച്ച പ്രകടനം കൈവരിച്ചു. (). ടിടിഎൽ ഐസികളുടെയും സിഎംഒഎസ് ഐസികളുടെയും പോസിറ്റീവ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ കമ്പനി വിഎസ്ടി സീരീസ് ഐസികളിൽ (1987) നടപ്പിലാക്കി, ഇത് ബിസിഎംഒഎസ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ചതാണ്, ഇൻപുട്ടിന്റെയും ഔട്ട്പുട്ടിന്റെയും ഐസി സിഗ്നലുകളുടെ നിലവാരത്തിലുള്ള ബൈപോളാർ, സിഎംഒഎസ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഒരേ ചിപ്പിൽ സ്ഥാപിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യ. TTL- ലെവലുകൾക്ക് അനുയോജ്യം).

പട്ടികയിൽ 5.9 സിഎംഒഎസ് ഐസികളുടെ ആഭ്യന്തര, വിദേശ പരമ്പരകൾ തമ്മിലുള്ള കത്തിടപാടുകൾ കാണിക്കുന്നു. CMOS IC-യുടെ വിതരണ വോൾട്ടേജ് വിശാലമായ പരിധിക്കുള്ളിൽ വ്യത്യാസപ്പെടാം - ഉയർന്ന വിതരണ വോൾട്ടേജ്, IC വേഗത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കും. നിർവഹിച്ച ഫംഗ്‌ഷനുകളുടെയും (അല്ലെങ്കിൽ) പിൻ നമ്പറിംഗിന്റെയും കാര്യത്തിൽ, 4000 സീരീസിലെ IC-കൾ സമാന പ്രവർത്തനപരമായ ഉദ്ദേശ്യങ്ങളുള്ള TTL IC-കളിൽ നിന്ന് വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഐസി സീരീസിന്റെ ഫങ്ഷണൽ ശ്രേണിയിൽ ടിടിഎൽ 54/74 സീരീസിന്റെയും സിഎംഒഎസ് സീരീസുകളുടെയും ഐസികളുടെ ഒരു ഭാഗം ഉൾപ്പെടുന്നു, ഈ സീരീസുകളിലെല്ലാം ഒരേ നമ്പറുകളുള്ള സിഎംഒഎസ് സീരീസുകളും ഒരേ പ്രവർത്തനപരമായ ഉദ്ദേശ്യവും പിൻ നമ്പറിംഗും ഉള്ളവയാണ്).

ചിത്രത്തിൽ. 5.18, ചിത്രത്തിൽ ഐസി സീരീസ് a-യ്‌ക്കുള്ള ഇലക്‌ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വോൾട്ടേജിൽ നിന്നുള്ള LE-യുടെ ഇൻപുട്ടുകളുടെയും ഔട്ട്‌പുട്ടുകളുടെയും ഡയോഡ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ സർക്യൂട്ടുകൾ a കാണിക്കുന്നു. 5.18.6 - ഐസി സീരീസിനായി, ഇൻപുട്ട് പരിരക്ഷയുടെ മറ്റൊരു പതിപ്പ് ഉപയോഗിക്കുന്ന വോൾട്ടേജ് ലെവൽ കൺവെർട്ടറുകൾ ഒഴികെ എല്ലാ ഡിജിറ്റൽ ഐസികൾക്കും ഇൻപുട്ടുകളുടെയും ഔട്ട്പുട്ടുകളുടെയും അത്തരം സംരക്ഷണമുണ്ട് (ചിത്രം 5.19). ഇൻപുട്ട് പരിരക്ഷണത്തിന്റെ ആദ്യ പതിപ്പിൽ, ഇൻപുട്ടിനും ധ്രുവത്തിനുമിടയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഡയോഡ് തുറക്കുന്നതിനാൽ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ലെവലുകൾ സപ്ലൈ വോൾട്ടേജിൽ കവിയരുത്. രണ്ടാമത്തെ സംരക്ഷണ ഓപ്ഷൻ ഉപയോഗിച്ച്, ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ലെവലുകൾ ഐസിക്ക് കേടുപാടുകൾ വരുത്താതെയുള്ള മൂല്യം (അധിക വോൾട്ടേജ് ഒരു റെസിസ്റ്റർ ഉപയോഗിച്ച് കെടുത്തിക്കളയുന്നു). ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, IC ഒരു ലോജിക് 1 സ്റ്റെപ്പ്-ഡൗൺ കൺവെർട്ടറായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ട് നെഗറ്റീവ് ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജുകളിൽ നിന്നും സംരക്ഷണം നൽകുന്നു. IN

(സ്കാൻ കാണുക)

ഇനിപ്പറയുന്നവയിൽ, ഇൻപുട്ട്, ഔട്ട്പുട്ട് പ്രൊട്ടക്ഷൻ സർക്യൂട്ടുകൾ, ചട്ടം പോലെ, കാണിക്കില്ല.

പരമ്പര (ചിത്രം. 5.19,a) ഉം (ചിത്രം. 5.19,6) തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് ഐസിയെ വേർപെടുത്താൻ രണ്ടാമത്തേതിന്റെ ഐസിയുടെ ഔട്ട്പുട്ടുകളിൽ അധിക ബഫറുകളുടെ സാന്നിധ്യമാണ്. സീരീസിന് പകരം, ബഫർ ചെയ്യാത്ത ഔട്ട്പുട്ടുകളുള്ള ഒരു സീരീസ് നിലവിൽ നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു, അതിന് സമാനമായ ഇലക്ട്രിക്കൽ പാരാമീറ്ററുകൾ ഉണ്ട് (UB - Unbuffered, B - Buffered). CD40005 സീരീസിലെ അധിക ഔട്ട്പുട്ട് ബഫറുകളുടെ സാന്നിധ്യം LE- ൽ സിഗ്നൽ കാലതാമസത്തിന്റെ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു, എന്നാൽ സ്വിച്ചിംഗ് സവിശേഷതകൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ ശ്രേണികളുടെ താരതമ്യ സവിശേഷതകൾ പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. 5.10

പട്ടിക 5.10. (സ്കാൻ കാണുക) CD4000B, CD4000UB സീരീസ് ഐസികളുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ

അനലോഗ് സ്വിച്ച് നടപ്പിലാക്കുന്നത് ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 5.20 സിഗ്നൽ മൂല്യം OE = 1 (OE - ഔട്ട്പുട്ട് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുക) ആയിരിക്കുമ്പോൾ, കീ തുറന്നിരിക്കുന്നു, അത് അടച്ചിരിക്കുമ്പോൾ. അടച്ച അവസ്ഥയിൽ, സ്വിച്ച് ഉയർന്ന ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസാണ് സവിശേഷത, കൂടാതെ ഔട്ട്‌പുട്ട് Z- അവസ്ഥയിലാണെന്ന് പറയുന്നത് പതിവാണ്. ഇതിനുപകരമായി

ഗ്രൗണ്ട് പൊട്ടൻഷ്യൽ, നിങ്ങൾക്ക് ഒരു നെഗറ്റീവ് വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, പക്ഷേ വ്യവസ്ഥ പാലിക്കണം

രണ്ട്-ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ട് ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 5.21 രണ്ട് കോംപ്ലിമെന്ററി ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഘട്ടം ഒരു ബഫർ ഘട്ടമാണ്, കാരണം ഇത് LE യുടെ ഔട്ട്‌പുട്ടിൽ നിന്ന് എല്ലാ ആന്തരിക കണക്ഷനുകളെയും വേർതിരിക്കുന്നു. ബഫർ ചെയ്യാത്തതും ബഫർ ചെയ്യാത്തതുമായ ശ്രേണികൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് വ്യക്തമായി കാണാം. 5.22, അവ ഒരേ ഫംഗ്‌ഷനുകൾ നിർവ്വഹിക്കുന്നിടത്ത് അവതരിപ്പിക്കുന്നു. LE 2I-NE-യുടെ മറ്റൊരു സർക്യൂട്ട് ഡിസൈൻ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 5.23

MOS ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ രണ്ട് കോംപ്ലിമെന്ററി ജോഡികളും ഒരു ഇൻവെർട്ടറും അടങ്ങുന്ന സാർവത്രിക ഘടകങ്ങളുടെ ഒരു കൂട്ടം (ചിത്രം 5.24) നടപ്പിലാക്കുന്നു. അനലോഗ് സ്വിച്ചുകൾ ലഭിക്കുന്നതിന് ബാഹ്യ ഐസി പിൻ കണക്ഷനുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ ഈ കിറ്റ് ഉപയോക്താവിനെ അനുവദിക്കുന്നു

അനലോഗ് രണ്ട്-ചാനൽ സ്വിച്ച് (ചിത്രം 5.25) - പിൻസ് 2 ഉം 9 ഉം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു; 4 ഉം 11 ഉം; 3 ഉം 6 ഉം; 8, 10, 13; 1, 5, 12;

മൂന്ന് ഇൻവെർട്ടറുകൾ - പിൻസ് 2, 11, 14 എന്നിവ ബന്ധിപ്പിക്കുക; 4, 7, 9; 8 ഉം 13 ഉം (ഇൻപുട്ട് 6 ഉള്ള ഔട്ട്പുട്ട് അല്ല); 1 ഉം 5 ഉം (ഇൻപുട്ട് 3 ഉള്ള ഔട്ട്പുട്ട് അല്ല); 10 - ഇൻപുട്ട് ഔട്ട്പുട്ട് അല്ല;

3OR-NOT - പിൻസ് 4, 7, 9 എന്നിവ ബന്ധിപ്പിക്കുക; കൂടാതെ 11; 5, 8, 12 (3, 6, 10 എന്നീ ഇൻപുട്ടുകളുള്ള LE ഔട്ട്പുട്ട്);

3I-NOT - പിൻസ് 2, 11, 14 എന്നിവ ബന്ധിപ്പിക്കുക; 4 ഉം 8 ഉം; 5 ഉം 9 ഉം; 1, 12, 13 (3, 6, 10 എന്നീ ഇൻപുട്ടുകളുള്ള LE ഔട്ട്പുട്ട്);

പിൻസ് 2 ഉം 14 ഉം ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന പ്രവർത്തനം നടപ്പിലാക്കുന്ന LE; 4, 8, 9; 1 ഉം 11 ഉം; 5, 12, 13 (ഔട്ട്‌പുട്ട്

പിൻസ് 2 ഉം 14 ഉം ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന പ്രവർത്തനം നടപ്പിലാക്കുന്ന LE; 7 ഉം 9 ഉം; 4 ഉം 8 ഉം; 1, 11, 13; 5 ഉം 12 ഉം (ഔട്ട്പുട്ട് ;

ഫംഗ്‌ഷൻ നിർവ്വഹിക്കുന്ന Z-സ്റ്റേറ്റ് ഔട്ട്‌പുട്ടുള്ള ഇൻവെർട്ടർ

കണക്ട് പിൻസ് 8, 11, 13 എന്നിവയിൽ Z-ഔട്ട്പുട്ട് അവസ്ഥ;

TTL IC-കളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, 4000 സീരീസ് (561, 1561 സീരീസ്) CMOS IC-കളുടെ ഇനിപ്പറയുന്ന ഗുണങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്:

വരെയുള്ള ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണിയിൽ കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം (സ്റ്റാറ്റിക് മോഡിൽ, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ഓരോ വാൽവിലും);

വലിയ വിതരണ വോൾട്ടേജ് പരിധി, നിങ്ങൾക്ക് ഒരു അസ്ഥിരമായ വൈദ്യുതി വിതരണം ഉപയോഗിക്കാം; വളരെ ഉയർന്ന ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് (വരെയുള്ള ആവൃത്തികളിൽ ഉയർന്ന ലോഡ് കപ്പാസിറ്റി

താപനിലയിലെ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ കുറഞ്ഞ ആശ്രിതത്വം. 4000 സീരീസ് (561, 1561 സീരീസ്) CMOS IC-കളുടെ പോരായ്മകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

വർദ്ധിച്ച ഔട്ട്പുട്ട് പ്രതിരോധം (0.5 ... 1 kOhm); ലോഡ് കപ്പാസിറ്റൻസിന്റെയും വിതരണ വോൾട്ടേജിന്റെയും വലിയ സ്വാധീനം കാലതാമസം സമയം, അരികുകളുടെ ദൈർഘ്യം, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം;

നീണ്ട കാലതാമസ സമയങ്ങളും മുന്നണികളുടെ കാലാവധിയും; എല്ലാ പാരാമീറ്ററുകളുടെയും വിശാലമായ ശ്രേണി.

TTL IC-കളുടെ ഡൈനാമിക് പവർ സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസിയെ വളരെ കുറച്ച് മാത്രമേ ആശ്രയിക്കുന്നുള്ളൂ എന്നതിനാൽ, CMOS, TTL IC-കൾക്കുള്ള പവർ ഡിസ്‌സിപ്പേഷന്റെ ഗ്രാഫുകളും ആവൃത്തിയും ചില ആവൃത്തിയിൽ വിഭജിക്കുന്നു. അനുവദനീയമായ പരമാവധി ആവൃത്തികളിൽ, CMOS IC-യുടെ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം TTL IC-യുടെ അതേ ക്രമത്തിലാണ്.

സ്റ്റാറ്റിക് മോഡിൽ (ഓവർലോഡ് ഇല്ലാതെ), സിഎംഒഎസ് ഐസിയുടെ ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നൽ ലെവലുകൾ സിഎംഒഎസ് ഐസിയുടെ ലെവലിൽ നിന്ന് കാര്യമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, സാധാരണ മൂല്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ലെവലുകളുടെ ആവശ്യകതകളും കാര്യമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു: ഒരു സിഎംഒഎസ് ഐസിക്ക്, ,2 പോലെയല്ല. ടിടിഎൽ ബിസിക്ക് വേണ്ടി വി. ഒരു ഉപകരണത്തിൽ TTL ഉം ലെവലും ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഇത് ചില ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

ലെവലുകൾ ഏകോപിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള രീതികൾ § 5.6-ൽ ചർച്ച ചെയ്യും.

സീരീസ് രണ്ട് തരത്തിലുള്ള CMOS IC-കൾ നിർമ്മിക്കുന്നു: TTL IC-കളുമായി ഇൻപുട്ട് പൊരുത്തപ്പെടാത്ത സീരീസ്, TTL IC-കളുമായി ഇൻപുട്ട്-പൊരുത്തമുള്ള സീരീസ് (ഇവയ്ക്ക് അധിക ലെവൽ പരിവർത്തനം ആവശ്യമില്ല). ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഐസിയുടെ ഇൻപുട്ട്, ഔട്ട്പുട്ട് സർക്യൂട്ടുകൾ നടപ്പിലാക്കുന്നതിൽ ഈ ശ്രേണികൾ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. 5.26, ചിത്രത്തിലെ ഐസി സീരീസിനായി. 5.26, b - ചിത്രത്തിലെ ഐസി സീരീസിന്. 5.27 - ഐസി സീരീസിനും ചിത്രം. 5.28 - ഐസി സീരീസിനുള്ള സ്വിച്ചിംഗ് ത്രെഷോൾഡുകൾ തമ്മിലുള്ളതാണ്, കൂടാതെ ഐസി സീരീസിനുള്ള സ്വിച്ചിംഗ് ത്രെഷോൾഡ് അസമത്വങ്ങളാൽ വ്യക്തമാക്കിയ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ലെവലുകളുടെ ആവശ്യകതയ്ക്ക് തുല്യമാണ്.

ഐസി സീരീസിന്റെ ശബ്ദ പ്രതിരോധശേഷി പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. 5.11, അതിൽ നിന്ന് ഇത് TTL സീരീസിനേക്കാൾ വളരെ ഉയർന്നതാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും (പട്ടിക 5.5 കാണുക). ഈ ശ്രേണികളുടെ ഐസികളുടെ പാരാമീറ്ററുകളുടെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന മൂല്യങ്ങൾ പട്ടികയിൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. 5.12, കൂടാതെ ശുപാർശ ചെയ്‌ത പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളും

(സ്കാൻ കാണുക)

പട്ടികയിൽ 5.13

സിഎംഒഎസ് സീരീസിന്റെ സംയോജിത സർക്യൂട്ടുകൾ, സമാന നമ്പറുകളോ (വിദേശ ഐസികൾക്ക്) ഒരേ ആൽഫാന്യൂമെറിക് പദവികളോ ഉള്ള (ആഭ്യന്തര ഐസികൾക്ക്, 176/561/564/1561, 1564/1554 എന്നീ ശ്രേണികളുടെ ഗ്രൂപ്പുകളായി പ്രത്യേകം) സമാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിർവഹിക്കുകയും യോജിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ബാഹ്യ പിന്നുകളുടെ ലേഔട്ട്. ഭാവിയിൽ, CMOS സീരീസ് ഐസികൾക്കായുള്ള ഡ്രോയിംഗുകളിൽ, ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട ശ്രേണിയുടെ മാത്രം ഐസിയുടെ പേര് സൂചിപ്പിക്കും, എന്നിരുന്നാലും സമാനമായ ഐസികൾ മറ്റ് സീരീസുകളിലുണ്ടാകാം.

അരി. 5.29 (സ്കാൻ കാണുക)

ചിത്രത്തിൽ. 5.29 ആഭ്യന്തര വ്യവസായം നിർമ്മിക്കുന്ന LE AND-NOT, AND, NOT, OR-NOT എന്നിവയും സം മൊഡ്യൂളോ രണ്ട് അവതരിപ്പിക്കുന്നു. ഗ്രാഫിക് ചിഹ്നങ്ങൾ വിദേശ ഐസികളുടെ അനലോഗ് നമ്പറുകളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. 176 ശ്രേണിയിലെ ലോജിക് ഘടകങ്ങൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 5.30. ആപ്ലിക്കേഷൻ അതിന്റെ വിദേശ അനലോഗ് വിവരിക്കുമ്പോൾ മുകളിൽ ചർച്ച ചെയ്തു: കോംപ്ലിമെന്ററി ജോഡി ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, ജി - ഗേറ്റ്, പി-ചാനലിന്റെയും എൻ-ചാനൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെയും ഡ്രെയിനുകൾ, എസ്പി, എസ്എൻ - ഉറവിടങ്ങൾ

(സ്കാൻ കാണാൻ ക്ലിക്ക് ചെയ്യുക)

പി-ചാനൽ, എൻ-ചാനൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ). നിലവിൽ ആഭ്യന്തര അനലോഗുകൾ ഇല്ലാത്ത വിദേശ LE- കൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 5.31, 5.32.

അരി. 5.32 (സ്കാൻ കാണുക)

CMOS സീരീസ് ഐസിയുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. , ഒപ്പം പട്ടികയിൽ. A2.3 - 4000 സീരീസ് ഐസികളുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ, ഡിജിറ്റൽ, മൈക്രോപ്രൊസസ്സർ ഉപകരണങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ അത് പ്രാഥമികമായി കണക്കിലെടുക്കേണ്ടതാണ്. ആഭ്യന്തര ഐസി സീരീസ് 176, 561, 1561 എന്നിവയുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ റഫറൻസ് ബുക്കുകളിലും ഐസി സീരീസ് 1554 - ഇൻ. CMOS സീരീസ് ഐസികളിലെ ഉപയോഗപ്രദമായ റഫറൻസ് മെറ്റീരിയൽ ഇവിടെ ലഭ്യമാണ്.

54.AC11000/74.AC11000 ശ്രേണിയുടെ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ.

LE-കൾ മാറുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന ഹൈ-സ്പീഡ് CMOS IC-കളിലെ ശബ്ദത്തിന്റെ തോത് കുറയ്ക്കുന്നതിന്, പവർ പിന്നുകളുടെ കേന്ദ്ര സ്ഥാനം ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്.

ചിപ്പ്, കൂടാതെ IC ഔട്ട്പുട്ടുകൾ കോമൺ പവർ പിൻ (GND) സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഭാഗത്ത് സ്ഥിതിചെയ്യണം. നമ്പർ AND എന്നത് ഐസി പവർ പിന്നുകളുടെ കേന്ദ്ര സ്ഥാനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന ഒരു സീരീസ് കമ്പനി പുറത്തിറക്കിയിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ മറ്റ് സീരീസിലെന്നപോലെ അക്കങ്ങൾ ഐസിയുടെ സീരിയൽ നമ്പറും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചിത്രം. 5.33 ഈ പരമ്പരകളുടെ LE കാണിക്കുന്നു.

SN54BCT/SN74BCT സീരീസ് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ.

മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ഈ ശ്രേണികളുടെ ഐസികൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് BiMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചാണ്. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന സർക്യൂട്ട് അനുസരിച്ചാണ് ഐസിയുടെ ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ടുകൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. 5.34a, ഈ IC-കളുടെ ഇൻപുട്ടുകൾ TTL ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ലെവലുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

മൈക്രോപ്രൊസസർ സിസ്റ്റങ്ങൾ ധാരാളം ബസ് ഡ്രൈവറുകളും ട്രാൻസ്‌സീവറുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഏത് സമയത്തും ഒരു ബാഹ്യ ഉപകരണത്തിന്റെ ട്രാൻസ്‌സിവർ അല്ലെങ്കിൽ ഡ്രൈവർ സജീവമായ അവസ്ഥയിലാണ്, ബാക്കിയുള്ളവ Z- അവസ്ഥയിലാണ്. TTL സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് നടപ്പിലാക്കുന്ന ഡ്രൈവറുകളും ട്രാൻസ്‌സീവറുകളും, ഉപയോഗപ്രദമായ മിക്ക ജോലികളും ചെയ്യുന്നില്ലെങ്കിലും, ഔട്ട്‌പുട്ടുകളുടെ സജീവ നിലയിലുള്ള അതേ ക്രമത്തിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ടുകളുടെ Z- അവസ്ഥയിൽ കറന്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മൈക്രോപ്രൊസസർ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ബാഹ്യ ഉപകരണങ്ങളുടെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കായി ഉദ്ദേശിച്ചിട്ടുള്ള ഐസി ഔട്ട്പുട്ടുകളുടെ Z- അവസ്ഥയിലെ നിലവിലെ ഉപഭോഗം കുത്തനെ കുറയ്ക്കുക എന്നതായിരുന്നു BiMOS IC-കൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം. ചിത്രത്തിൽ. സർക്യൂട്ട് കാണിക്കുന്നു - ബിമോസ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ഔട്ട്പുട്ടിന്റെ അവസ്ഥ, ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ട്. 5.34,എ).

ഉപയോഗിക്കാത്ത ഐസി ഇൻപുട്ടുകൾ.

IC-കളിൽ ഡിജിറ്റൽ ഉപകരണങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, അവയുടെ എല്ലാ ഇൻപുട്ടുകളും ഉപയോഗിച്ചേക്കില്ല. വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രവർത്തന ലോജിക്കിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഈ ഇൻപുട്ടുകളിൽ ലോജിക് ലെവൽ 0 അല്ലെങ്കിൽ ലെവൽ 1 പ്രയോഗിക്കണം. TTL, CMOS IC-കളിൽ ലോജിക് ലെവൽ 0, ഉപയോഗിക്കാത്ത ഇൻപുട്ട് കെയ്‌സുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചാണ് നൽകുന്നത്. ലോജിക് ലെവൽ 1 നൽകിയിരിക്കുന്നു. ഉപയോഗിക്കാത്ത ഇൻപുട്ടുകളെ ഒരു സോഴ്സ് സപ്ലൈ വോൾട്ടേജിലേക്ക് (TTL IC) അല്ലെങ്കിൽ (CMOS IC) ബന്ധിപ്പിച്ച്, എന്നിരുന്നാലും, മൾട്ടി-എമിറ്റർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന 54/74 സീരീസ് TTL IC-കളുടെ ഇൻപുട്ടുകൾ പവർ സ്രോതസ്സുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു. വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഓണായിരിക്കുമ്പോൾ, സംഭവിക്കുന്ന വോൾട്ടേജ് സർജുകളിൽ നിന്ന് പരിരക്ഷിക്കുന്നതിന് ഒരു കറന്റ്-ലിമിറ്റിംഗ് റെസിസ്റ്ററിലൂടെ.

സിഎംഒഎസ് (കോംപ്ലിമെന്ററി മെറ്റൽ-ഓക്സൈഡ്-അർദ്ധചാലക ഘടന) ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്. കൂടുതൽ പൊതുവായ സാഹചര്യത്തിൽ - CMDC (ഒരു ലോഹ-ഇൻസുലേറ്റർ-അർദ്ധചാലക ഘടനയോടെ). ബൈപോളാർ ടെക്നോളജികളുമായി (TTL, ESL, മുതലായവ) താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ CMOS സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഒരു പ്രത്യേക സവിശേഷത സ്റ്റാറ്റിക് മോഡിൽ വളരെ കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗമാണ് (മിക്ക കേസുകളിലും, സംസ്ഥാന സ്വിച്ചിംഗ് സമയത്ത് മാത്രമേ ഊർജ്ജം ഉപഭോഗം ചെയ്യപ്പെടുകയുള്ളൂ എന്ന് അനുമാനിക്കാം. )

പ്രോസസ്സറുകൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ആധുനിക ലോജിക് ചിപ്പുകളിൽ ഭൂരിഭാഗവും CMOS സർക്യൂട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നു. CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ വ്യത്യസ്ത ചാലകതയുടെ ചാനലുകളുള്ള ഇൻസുലേറ്റഡ് ഗേറ്റ് ഫീൽഡ് ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

CMOS ചിപ്പുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉപകരണങ്ങളിൽ, TTL ചിപ്പുകളുമായുള്ള അനുഭവത്തിൽ നിന്ന് അറിയപ്പെടുന്ന ആന്റി-ബൗൺസ് നടപടികൾ തികച്ചും ബാധകമാണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, രണ്ട് NAND അല്ലെങ്കിൽ NOR ഘടകങ്ങളിൽ ഒരു സ്റ്റാറ്റിക് ട്രിഗർ ഓണാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, CMOS ചിപ്പുകളുടെ വളരെ ഉയർന്ന ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസും (നൂറുകണക്കിന്, ആയിരക്കണക്കിന് മെഗാഓമുകളുടെ ക്രമത്തിൽ) താരതമ്യേന ഉയർന്ന ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസും (നൂറുകണക്കിന് ഓം മുതൽ ഒരു കിലോഓം വരെ) റെസിസ്റ്ററുകൾ ഒഴിവാക്കി ഡീബൗൺസ് സർക്യൂട്ടുകളെ ലളിതമാക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. സർക്യൂട്ടിന്റെ ഒരു വകഭേദം എന്നത് ഒരു നോൺ-ഇൻവേർട്ടിംഗ് ലോജിക് എലമെന്റ് ഉപയോഗിച്ച് അസംബിൾ ചെയ്ത ഒരു ഉപകരണമാണ്.

CMOS സീരീസിന്റെ നോൺ-ഇൻവേർട്ടിംഗ് ലോജിക് ഘടകങ്ങളെ കുറിച്ച് ഇവിടെ കുറച്ച് വാക്കുകൾ പറയണം. ഈ ശ്രേണിയിലെ മിക്ക ലോജിക് ഘടകങ്ങളും വിപരീതമാണ്. മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, "PU" എന്ന അക്ഷരങ്ങൾ അടങ്ങിയ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾ CMOS മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളെ TTL മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ, അവയുടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് വൈദ്യുതധാരകൾ, അവയുടെ ഔട്ട്‌പുട്ടുകളിൽ സപ്ലൈ വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോഴോ ഔട്ട്‌പുട്ടുകൾ ഉപകരണത്തിലെ ഒരു സാധാരണ വയറുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോഴോ, നിരവധി പതിനായിരക്കണക്കിന് മില്ലിയാമ്പുകളിൽ എത്താൻ കഴിയും, ഇത് ഉപകരണങ്ങളുടെ വിശ്വാസ്യതയെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുകയും സേവിക്കുകയും ചെയ്യും. ഇടപെടലിന്റെ ശക്തമായ ഉറവിടമായി. CMOS മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഉയർന്ന ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ്, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഡീബൗൺസിംഗിനുള്ള സജീവ ഘടകങ്ങൾ ഇല്ലാതെ ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

കോംപ്ലിമെന്ററി MOS ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിൽ (CMOS) (K176, K564, മുതലായവ) നിർമ്മിച്ചവയാണ് ഏറ്റവും പ്രതീക്ഷ നൽകുന്ന പരമ്പരകൾ. അവയ്ക്ക് ലോഡ് റെസിസ്റ്ററുകൾ ഇല്ല, കൂടാതെ ചാനലുകളുടെ വ്യത്യസ്ത വൈദ്യുതചാലകതയുള്ള MOS ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ സ്വിച്ചുകളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് ത്രെഷോൾഡിനേക്കാൾ കൂടുതലാണെങ്കിൽ, ഒരു പ്രത്യേക തരം ചാനലുള്ള ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്ക്, അനുബന്ധ ട്രാൻസിസ്റ്റർ അൺലോക്ക് ചെയ്യുകയും മറ്റേത് ലോക്ക് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. വിപരീത തരത്തിലുള്ള വൈദ്യുതചാലകതയുള്ള ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്കുള്ള ത്രെഷോൾഡ് മൂല്യത്തേക്കാൾ വലിയ മറ്റൊരു മൂല്യത്തിൽ, അൺലോക്ക് ചെയ്തതും ലോക്ക് ചെയ്തതുമായ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ സ്ഥലങ്ങൾ മാറ്റുന്നു. വൈദ്യുത വിതരണ വോൾട്ടേജ് വിശാലമായ ശ്രേണിയിൽ (3 മുതൽ 15 V വരെ) വ്യത്യാസപ്പെടുമ്പോൾ അത്തരം ഘടനകൾ വിജയകരമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് റെസിസ്റ്ററുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന ലോജിക് ഘടകങ്ങൾക്ക് അപ്രാപ്യമാണ്. സ്റ്റാറ്റിക് മോഡിൽ, ഉയർന്ന ലോഡ് റെസിസ്റ്റൻസ് ഉള്ളതിനാൽ, CMOS ലോജിക് ഘടകങ്ങൾ ഫലത്തിൽ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല.

അവയും ഇവയുടെ സവിശേഷതയാണ്: ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ലെവലുകളുടെ സ്ഥിരതയും പവർ സോഴ്സ് വോൾട്ടേജുകളിൽ നിന്നുള്ള ചെറിയ വ്യത്യാസവും; ഉയർന്ന ഇൻപുട്ടും കുറഞ്ഞ ഔട്ട്പുട്ട് പ്രതിരോധവും; നല്ല ശബ്ദ പ്രതിരോധം; മറ്റ് ശ്രേണികളുടെ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുമായി ഏകോപിപ്പിക്കാനുള്ള എളുപ്പം.

3 NAND ഫംഗ്‌ഷൻ നിർവഹിക്കുന്ന CMOS ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ. ഇത് ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ചാനൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ VT1-VT3 ന് -ടൈപ്പ് ചാനൽ ഉണ്ട്, ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് പൂജ്യത്തോട് അടുക്കുമ്പോൾ തുറന്നിരിക്കും. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്ക് ഒരു തരം ചാനൽ ഉണ്ട്, അവ ത്രെഷോൾഡ് മൂല്യത്തേക്കാൾ വലിയ ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജിൽ തുറന്നിരിക്കുന്നു.

ലോജിക്കൽ എലമെന്റിന്റെ ഇൻപുട്ടുകളിൽ ഒരെണ്ണമെങ്കിലും പൂജ്യം ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ഉള്ളപ്പോൾ, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലൊന്ന് തുറന്നിരിക്കും, ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് E ന് തുല്യമായിരിക്കും. കൂടാതെ എല്ലാ ഇൻപുട്ടുകളിലും ഒരു ലോജിക്കൽ സിഗ്നൽ ഉണ്ടെങ്കിൽ മാത്രം (സാധാരണയായി ഇതിന് തുല്യമാണ് E), എല്ലാ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും VT1 അടച്ചു, ടയർ ഓണാക്കിയ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ തുറന്നിരിക്കുന്നു. ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് സാധാരണ ബസ് പൊട്ടൻഷ്യലിന് തുല്യമാണ് (ലോജിക്കൽ 0). അങ്ങനെ, ഒരു തരം വൈദ്യുത ചാലകതയുള്ള ചാനലുകളുമായുള്ള ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ടയർ കണക്ഷനും വ്യത്യസ്ത തരം വൈദ്യുതചാലകതയുടെ ചാനലുകളുള്ള ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ സമാന്തര കണക്ഷനും NAND ഫംഗ്ഷൻ നടപ്പിലാക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കി.

ടയർ ചെയ്തതും സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചതുമായ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ഗ്രൂപ്പുകൾ സ്വാപ്പ് ചെയ്താൽ, ഫംഗ്ഷൻ നിർവ്വഹിക്കുന്ന ഒരു ഘടകം സാക്ഷാത്കരിക്കപ്പെടും. മുമ്പത്തേതിന് സമാനമായി ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ അവയുടെ ഗേറ്റുകൾ ലോജിക്കൽ 1 ആണെങ്കിൽ തുറന്നിരിക്കും, ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകൾ ലോജിക്കൽ 0 ആയിരിക്കുമ്പോൾ ലോക്ക് ചെയ്യപ്പെടും.

പരിഗണിക്കപ്പെടുന്ന സർക്യൂട്ടുകളിൽ നിന്ന്, സ്റ്റാറ്റിക് മോഡിൽ ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലൊന്ന് എല്ലായ്പ്പോഴും അടച്ചിരിക്കും, മറ്റൊന്ന് തുറന്നിരിക്കുന്നു. അടച്ച ട്രാൻസിസ്റ്ററിന് ഉയർന്ന പ്രതിരോധം ഉള്ളതിനാൽ, സർക്യൂട്ടിലെ കറന്റ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ചോർച്ച വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങളുടെ ചെറിയ മൂല്യങ്ങളാൽ മാത്രമാണ്, കൂടാതെ മൈക്രോ സർക്യൂട്ട് പ്രായോഗികമായി വൈദ്യുതോർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല.

ഒരു സർക്യൂട്ട് സാധാരണയായി LE ഇൻപുട്ടിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്ത അടിസ്ഥാന ഇൻവെർട്ടറായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. MOS ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ഗേറ്റുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള ഓക്സൈഡ് ഫിലിമിന്റെ തകർച്ച തടയുന്നതിന്, ഇൻവെർട്ടർ സർക്യൂട്ട് സാധാരണയായി സംരക്ഷിത പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിർവഹിക്കുന്ന ഡയോഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് അനുബന്ധമാണ്. ഈ ഘടകങ്ങളുടെ സമയ സ്ഥിരാങ്കം ഏകദേശം 10 ns ആണ്. അതിനാൽ, അവരുടെ ആമുഖം ലോജിക് ഘടകങ്ങളുടെ ചലനാത്മക സ്വഭാവങ്ങളെ കാര്യമായി മാറ്റില്ല. ഒരു ധ്രുവത്തിന്റെ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊന്നിന്റെ സ്റ്റാറ്റിക് വോൾട്ടേജുകൾ ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ടിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, അനുബന്ധ ഡയോഡുകൾ തുറന്ന് വൈദ്യുതി വിതരണ സർക്യൂട്ടിലേക്ക് സ്റ്റാറ്റിക് ചാർജ് ഉറവിടം ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് ചെയ്യുന്നു. ഡയോഡുകളുടെ ബാരിയർ കപ്പാസിറ്റൻസുകൾക്കൊപ്പം ഒരു ഇന്റഗ്രേറ്റിംഗ് സർക്യൂട്ട് രൂപീകരിക്കുന്ന റെസിസ്റ്റർ, ഗേറ്റിലെ വോൾട്ടേജിന്റെ വർദ്ധനവിന്റെ നിരക്ക് ഡയോഡുകൾ VD2, VD3 തുറക്കാൻ സമയമുള്ള ഒരു മൂല്യത്തിലേക്ക് കുറയ്ക്കുന്നു.

വോൾട്ടേജ് ഉറവിടത്തിന് കുറഞ്ഞ ആന്തരിക പ്രതിരോധം ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഒരു വലിയ ഫോർവേഡ് കറന്റ് ഡയോഡിലൂടെ ഒഴുകും. അതിനാൽ, അത്തരം ലോജിക് ഘടകങ്ങളുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ ഓണാക്കുമ്പോൾ, ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിന് മുമ്പായി സപ്ലൈ വോൾട്ടേജ് നൽകണം, കൂടാതെ ഓഫാക്കുമ്പോൾ, തിരിച്ചും. പ്രകടനത്തിലെ ചില കുറവ് സ്വീകാര്യമായ സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഇൻപുട്ട് കറന്റ് ലെവൽ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ടിൽ റെസിസ്റ്ററുകൾ ഉൾപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്.

നിരവധി മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളിൽ, ട്രാൻസ്ഫർ ഫംഗ്ഷന്റെ കുത്തനെ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ലോഡ് കപ്പാസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും, ലോജിക് എലമെന്റിന്റെ ഇൻവെർട്ടറിന്റെ ഔട്ട്പുട്ടിലേക്ക് ഒന്നോ രണ്ടോ അധിക ഇൻവെർട്ടറുകൾ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. അധിക ഇൻവെർട്ടറിന്റെ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിച്ചു. അവ കാരണം, ഇൻവെർട്ടറിന്റെ ഓപ്പൺ ഔട്ട്പുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ചാനലുകളുടെ പ്രതിരോധം kOhm ൽ നിന്ന് kOhm ആയി കുറയുന്നു. ഈ ഔട്ട്പുട്ട് റെസിസ്റ്റൻസ് മൂല്യങ്ങൾ ഔട്ട്പുട്ടിലെ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടുകളിൽ നിന്ന് പരിരക്ഷിക്കുന്നതിന് ഔട്ട്പുട്ട് സർക്യൂട്ടുകളിലേക്ക് കറന്റ്-ലിമിറ്റിംഗ് റെസിസ്റ്ററുകൾ അവതരിപ്പിക്കാതിരിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.

CMOS ലോജിക് ഘടകങ്ങളിൽ, മൂന്ന് സ്ഥിരതയുള്ള ഘടകങ്ങൾ വളരെ ലളിതമായി നടപ്പിലാക്കുന്നു. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, വിപരീത സിഗ്നലുകളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്ന രണ്ട് കോംപ്ലിമെന്ററി ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഇൻവെർട്ടർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുമായി പരമ്പരയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. സിഗ്നലുകൾ പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ അടച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, ഇൻവെർട്ടറിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് പ്രതിരോധം ഉയർന്നതാണ് (ഇൻവർട്ടർ മൂന്നാമത്തെ ഉയർന്ന ഇം‌പെഡൻസ് അവസ്ഥയിലാണ്).

മൂന്നാമത്തെ സംസ്ഥാനം വ്യക്തിഗത മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളിൽ ഉണ്ട്, ഉദാഹരണത്തിന്, തരം ലോജിക് ഘടകങ്ങളിൽ, അതുപോലെ CMOS ശ്രേണിയുടെ സങ്കീർണ്ണമായ ഫംഗ്ഷണൽ യൂണിറ്റുകളിൽ.

CMOS ലോജിക് ഘടകങ്ങളുമായി TTL ലോജിക് ഘടകങ്ങൾ പൊരുത്തപ്പെടുത്തുന്നത് പല തരത്തിൽ ചെയ്യാവുന്നതാണ്:

1) കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജുകളുള്ള CMOS ലോജിക് ഘടകങ്ങൾ പവർ ചെയ്യുന്നു, അതിൽ TTL ലോജിക് ഘടകങ്ങളുടെ സിഗ്നലുകൾ CMOS ലോജിക് ഘടകങ്ങളുടെ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളെ മാറ്റുന്നു;

2) ഒരു ഓപ്പൺ കളക്ടർ ഉപയോഗിച്ച് TTL ലോജിക് ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക, ഒരു അധിക വോൾട്ടേജ് ഉറവിടവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു റെസിസ്റ്റർ ഉൾപ്പെടുന്ന ഔട്ട്പുട്ട് സർക്യൂട്ട്;

3) CMOS സീരീസ് TTL സീരീസുമായി പൊരുത്തപ്പെടുത്തുമ്പോഴും TTL സീരീസ് CMOS സീരീസുമായി പൊരുത്തപ്പെടുത്തുമ്പോഴും ലെവൽ കൺവെർട്ടർ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിക്കുക).

ഔട്ട്പുട്ട് പവർ വർദ്ധിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണെങ്കിൽ, നിരവധി മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ സമാന്തര കണക്ഷൻ അനുവദനീയമാണ്. പവർ സർക്യൂട്ടിലെ ഇടപെടൽ അടിച്ചമർത്താൻ, ഒരു കപ്പാസിറ്റൻസുള്ള ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററും ഓരോ കേസിനും ഒരു കപ്പാസിറ്റൻസുള്ള സമാന്തര സെറാമിക് കപ്പാസിറ്ററുകളും പവർ ബസുകൾക്കിടയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. രണ്ടാമത്തേത് മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഔട്ട്പുട്ടുകളിലേക്ക് നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ലോഡ് കപ്പാസിറ്റൻസ് സാധാരണയായി കവിയാൻ പാടില്ല. ലോഡ് കപ്പാസിറ്റൻസ് വലുതാണെങ്കിൽ, ഔട്ട്പുട്ടിനൊപ്പം സീരീസിൽ ഒരു അധിക റെസിസ്റ്റർ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തു, അതിന്റെ ഓവർഡിസ്ചാർജ് കറന്റ് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിൽ വോൾട്ടേജ് സർജുകൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, 10 kOhm വരെ നാമമാത്രമായ മൂല്യമുള്ള ഒരു ലിമിറ്റിംഗ് റെസിസ്റ്റർ LE ഇൻപുട്ടുമായി പരമ്പരയിൽ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഉപയോഗിക്കാത്ത LE ഇൻപുട്ടുകൾ പവർ സപ്ലൈ ബസുകളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കണം അല്ലെങ്കിൽ ബന്ധിപ്പിച്ച ഇൻപുട്ടുകൾക്ക് സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിക്കണം. അല്ലെങ്കിൽ, ഗേറ്റിന് കീഴിലുള്ള വൈദ്യുതചാലകത്തിന്റെ തകർച്ചയും ഇടപെടലിന്റെ ശക്തമായ സ്വാധീനം കാരണം തകരാറുകളും സാധ്യമാണ്.

കുറഞ്ഞ വിതരണ വോൾട്ടേജിൽ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഔട്ട്പുട്ട് ടെർമിനലുകളുടെ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് അനുവദനീയമാണ്.

സംഭരണത്തിലും ഇൻസ്റ്റാളേഷനിലും, സ്ഥിരമായ വൈദ്യുതി സൂക്ഷിക്കുക. അതിനാൽ, സംഭരണ ​​സമയത്ത്, ടെർമിനലുകൾ പരസ്പരം വൈദ്യുതമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. സപ്ലൈ വോൾട്ടേജ് ഓഫ് ചെയ്താണ് അവയുടെ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ നടത്തുന്നത്, കൂടാതെ ബ്രേസ്ലെറ്റുകളുടെ ഉപയോഗം നിർബന്ധമാണ്, അതിന്റെ സഹായത്തോടെ ഇലക്ട്രീഷ്യൻമാരുടെ ശരീരം നിലത്തു ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

CMOS-സീരീസ് ലോജിക് ഘടകങ്ങൾ കുറഞ്ഞതും ഇടത്തരം വേഗതയുള്ളതും കുറഞ്ഞ വിലയുള്ളതുമായ ഡിജിറ്റൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭാവിയിൽ, അവരുടെ നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യ മെച്ചപ്പെടുമ്പോൾ, ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾ അവർക്ക് TTL ലോജിക് ഘടകങ്ങളുമായി മത്സരിക്കാൻ കഴിയും.

സാധാരണഗതിയിൽ, പ്രോബുകളും കാലിബ്രേറ്ററുകളും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, വിശാലവും ഏകീകൃതവുമായ സ്പെക്ട്രമുള്ള ഒരു സിഗ്നൽ നിർമ്മിക്കാൻ ഹ്രസ്വ പൾസ് ജനറേറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. റേഡിയോ ഉപകരണങ്ങളുടെ കാസ്കേഡുകൾ, ലോ-ഫ്രീക്വൻസി (എൽഎഫ്), ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി (എച്ച്എഫ്) എന്നിവ പരിശോധിക്കാൻ അത്തരമൊരു സിഗ്നൽ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, പൾസ് ദൈർഘ്യം കുറവാണെങ്കിൽ, മികച്ചത് - സ്പെക്ട്രം വിശാലവും കൂടുതൽ ഏകീകൃതവുമാണ്.

ചട്ടം പോലെ, അത്തരം ജനറേറ്ററുകൾ രണ്ട് പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: ചതുരാകൃതിയിലുള്ള പൾസ് ജനറേറ്ററും ഹ്രസ്വ പൾസ് ഷേപ്പറും. അതേസമയം, നിങ്ങൾക്ക് ഒരു പ്രത്യേക ഡ്രൈവർ ഇല്ലാതെ ചെയ്യാൻ കഴിയും, കാരണം ഇത് CMOS ഘടന മൈക്രോ സർക്യൂട്ടിന്റെ ലോജിക്കൽ ഘടകത്തിൽ ഇതിനകം തന്നെ ഉണ്ട്.

നമുക്ക് ഡയഗ്രം നോക്കാം

ചിത്രം 4 - ആർസി ജനറേറ്റർ

ചിത്രം 4 ഒരു അറിയപ്പെടുന്ന RC ജനറേറ്റർ കാണിക്കുന്നു, ഈ കേസിൽ ഏകദേശം 1000 Hz ആവൃത്തിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു (ഇത് R1, C1 ഭാഗങ്ങളുടെ റേറ്റിംഗിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു). DD1.2 (പിൻ 4) മൂലകത്തിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ടിൽ നിന്ന് R2C3 ചെയിൻ വഴി വേരിയബിൾ റെസിസ്റ്റർ R4 ലേക്ക് ഒരു ലോ-ഫ്രീക്വൻസി ദീർഘചതുരാകൃതിയിലുള്ള സിഗ്നൽ വിതരണം ചെയ്യുന്നു - ഇത് പരീക്ഷിക്കുന്ന യൂണിറ്റിലേക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്ന സിഗ്നലിന്റെ വ്യാപ്തിയെ സുഗമമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നു.

ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നലിന്റെ (ഹ്രസ്വ പൾസ്) ഔട്ട്പുട്ട് അസാധാരണമാംവിധം നിർമ്മിച്ചതാണ് - മൈക്രോ സർക്യൂട്ടിന്റെ പവർ സർക്യൂട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന വേരിയബിൾ റെസിസ്റ്റർ R3 ൽ നിന്ന് സിഗ്നൽ നീക്കംചെയ്യുന്നു. ഈ റെസിസ്റ്ററിന്റെ സ്ലൈഡർ നീക്കുന്നതിലൂടെ, ഔട്ട്പുട്ട് ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നലിന്റെ നില സുഗമമായി ക്രമീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

ചിത്രം 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന CMOS ഘടനയുടെ ലോജിക്കൽ ഘടകത്തിന്റെ ലളിതമായ ഡയഗ്രം ഉപയോഗിച്ച് അത്തരമൊരു ഡ്രൈവറിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം നമുക്ക് പരിഗണിക്കാം.

ചിത്രം 5 - CMOS ഗേറ്റ് ഘടനയുടെ ലളിതമായ ഡയഗ്രം

ഒരു ഇൻസുലേറ്റഡ് ഗേറ്റും വിവിധ തരം ചാനൽ ചാലകതയും ഉപയോഗിച്ച് പരമ്പരയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളാണ് ഇതിന്റെ അടിസ്ഥാനം. റെസിസ്റ്റർ R1 ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുമായി ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, ചതുരാകൃതിയിലുള്ള പൾസുകൾ U1 മൂലകത്തിന്റെ ഇൻപുട്ടിൽ പ്രയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഇനിപ്പറയുന്നവ സംഭവിക്കും (ചിത്രം 3). പൾസ് ഫ്രണ്ടിന്റെ ദൈർഘ്യം അനന്തമായിരിക്കില്ല എന്ന വസ്തുത കാരണം, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ നിഷ്ക്രിയത്വം കാരണം, മുൻഭാഗം പ്രവർത്തിക്കുന്ന നിമിഷത്തിൽ, രണ്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും തുറന്ന അവസ്ഥയിൽ ആയിരിക്കുന്ന ഒരു നിമിഷം വരും. നിലവിലുള്ളത് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ അവയിലൂടെ ഒഴുകും, മൈക്രോ സർക്യൂട്ടിന്റെ തരത്തെയും പവർ സ്രോതസ്സിന്റെ വോൾട്ടേജിനെയും ആശ്രയിച്ച് അതിന്റെ മൂല്യം യൂണിറ്റുകൾ മുതൽ പതിനായിരക്കണക്കിന് മില്ലിയാമ്പുകൾ വരെയാകാം. ചെറു വോൾട്ടേജ് പൾസുകൾ U2 റെസിസ്റ്ററിലുടനീളം രൂപം കൊള്ളും. മാത്രമല്ല, മുന്നണിയുടെയും മാന്ദ്യത്തിന്റെയും സമയത്തും.

മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, യഥാർത്ഥ പൾസുകളുടെ ആവൃത്തി ഇരട്ടിയാകും.

മൈക്രോ സർക്യൂട്ട് മൂലകങ്ങളുടെ പ്രവർത്തന മോഡ് തടസ്സപ്പെടാതിരിക്കാൻ റെസിസ്റ്ററിന്റെ പ്രതിരോധം ഉയർന്നതായിരിക്കരുത്. ഇതിനർത്ഥം 50 ... 75 Ohms പ്രതിരോധം ഉള്ള ഒരു കുറഞ്ഞ-ഇമ്പഡൻസ് ലോഡ് ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ഔട്ട്പുട്ടിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും എന്നാണ്.

പരിഗണിക്കപ്പെടുന്ന ജനറേറ്ററിന്, ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള ഉൽപാദനത്തിൽ പൾസുകളുടെ പരമാവധി വ്യാപ്തി 100 ... 150 mV ആണ്, കൂടാതെ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് ഉപഭോഗം ചെയ്യുന്ന വൈദ്യുതധാര 1.6 mA കവിയരുത്. LW, MW ബാൻഡുകളിൽ AF ആംപ്ലിഫയറുകൾ, ത്രീ-പ്രോഗ്രാം ലൗഡ് സ്പീക്കറുകൾ, റേഡിയോ റിസീവറുകൾ എന്നിവ പരിശോധിക്കുമ്പോൾ ഉപയോഗിക്കാനാണ് ജനറേറ്റർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്.

CMOS ഘടനകൾ

ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ എന്നത് ഒരു അർദ്ധചാലക ഉപകരണമാണ്, അതിലൂടെ പ്രധാന ചാർജ് കാരിയറുകൾ ഒഴുകുന്നു, ഇത് ഒരു തിരശ്ചീന വൈദ്യുത മണ്ഡലത്താൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ഗേറ്റിനും ഡ്രെയിനിനുമിടയിലോ ഗേറ്റിനും ഉറവിടത്തിനും ഇടയിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന വോൾട്ടേജ് വഴി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.

ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ പ്രവർത്തന തത്വം ഒരേ തരത്തിലുള്ള (ഇലക്ട്രോണുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ദ്വാരങ്ങൾ) പ്രധാന ചാർജ് കാരിയറുകളുടെ ചലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതിനാൽ, അത്തരം ഉപകരണങ്ങളെ യൂണിപോളാർ എന്നും വിളിക്കുന്നു, അതുവഴി അവയെ ബൈപോളാർ ഉപയോഗിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുത്തുന്നു.

ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഒരു കൺട്രോൾ പി-എൻ ജംഗ്ഷനും ഇൻസുലേറ്റഡ് ഗേറ്റും ഉള്ള ഉപകരണങ്ങളായി തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, MOS (മെറ്റൽ-ഡൈലെക്ട്രിക്-സെമികണ്ടക്ടർ) ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ, അവയെ MOS (മെറ്റൽ-ഓക്സൈഡ്-സെമികണ്ടക്ടർ) ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ എന്നും വിളിക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തേത് ഒരു ബിൽറ്റ്-ഇൻ ചാനൽ ഉള്ള ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും ഒരു ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ചാനൽ ഉള്ള ഉപകരണങ്ങളും ആയി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: ഇൻപുട്ട് പ്രതിരോധം, ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ ആന്തരിക പ്രതിരോധം, ഔട്ട്പുട്ട് എന്നും വിളിക്കപ്പെടുന്നു, ഡ്രെയിൻ-ഗേറ്റിന്റെ കുത്തനെയുള്ള സ്വഭാവം, കട്ട്-ഓഫ് വോൾട്ടേജ് എന്നിവയും മറ്റുള്ളവയും.

കൺട്രോൾ p-n ജംഗ്ഷനുള്ള ഒരു ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ ഒരു ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററാണ്, അതിൽ ഒരു അർദ്ധചാലക പ്ലേറ്റ്, ഉദാഹരണത്തിന് n-തരം, ഇലക്ട്രോഡുകൾ (ഡ്രെയിൻ, സോഴ്സ്) എതിർ അറ്റങ്ങളിൽ ഉണ്ട്, അതിന്റെ സഹായത്തോടെ അത് നിയന്ത്രിതവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. സർക്യൂട്ട്. കൺട്രോൾ സർക്യൂട്ട് മൂന്നാമത്തെ ഇലക്ട്രോഡുമായി (ഗേറ്റ്) ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത തരം ചാലകതയുള്ള ഒരു പ്രദേശം രൂപംകൊള്ളുന്നു, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ പി-ടൈപ്പ്.

ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ടിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന പവർ സ്രോതസ്സ് ഒരൊറ്റ p-n ജംഗ്ഷനിൽ ഒരു റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ആംപ്ലിഫൈഡ് ആന്ദോളനങ്ങളുടെ ഉറവിടവും ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ടിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജ് മാറുമ്പോൾ, പി-എൻ ജംഗ്ഷനിലെ റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് മാറുന്നു, അതിനാൽ ഡിപ്ലിഷൻ ലെയറിന്റെ (എൻ-ചാനൽ) കനം മാറുന്നു, അതായത്, മെയിൻ ഒഴുകുന്ന പ്രദേശത്തിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ ചാർജ് കാരിയർ പാസുകൾ. ഈ പ്രദേശത്തെ ചാനൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

മറ്റ് MOS ഘടനകളെ (N-MOS, P-MOS) അപേക്ഷിച്ച് CMOS ഘടനയുടെ ഒരു പ്രത്യേക സവിശേഷത n-, p-ചാനൽ ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ സാന്നിധ്യമാണ്; തൽഫലമായി, CMOS സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് ഉയർന്ന പ്രവർത്തന വേഗതയും കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവുമുണ്ട്, എന്നാൽ അതേ സമയം അവ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയും കുറഞ്ഞ പാക്കേജിംഗ് സാന്ദ്രതയുമാണ്.

അഞ്ച് വോൾട്ട് സപ്ലൈ ഉള്ള CMOS മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ ലോജിക് ലെവലുകൾ ചിത്രം 9 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

അഞ്ച് വോൾട്ട് പവർ സപ്ലൈ ഉള്ള CMOS മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾക്കായുള്ള ലോജിക്കൽ സീറോയുടെയും ഒരു ലെവലിന്റെയും പരിധികൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 10.

അരി. 10. ഡിജിറ്റൽ CMOS മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഇൻപുട്ടിലെ ലോജിക് സിഗ്നൽ ലെവലുകൾ.

CMOS-നുള്ള നോയിസ് ഇമ്മ്യൂണിറ്റി ഉറപ്പാക്കുന്നതിനുള്ള പ്രതികരണ തലങ്ങളിലെ മാർജിൻ 1.1 V-ൽ കൂടുതലാണെന്ന് ചിത്രം 10-ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും. ഇത് TTL-നേക്കാൾ ഏകദേശം മൂന്നിരട്ടി കൂടുതലാണ്.

വിതരണ വോൾട്ടേജ് കുറയുമ്പോൾ, ലോജിക്കൽ പൂജ്യത്തിന്റെയും ലോജിക്കൽ വൺ എന്നതിന്റെയും അതിരുകൾ വിതരണ വോൾട്ടേജിലെ മാറ്റത്തിന് ആനുപാതികമായി മാറുന്നു.

CMOS ചിപ്പ് കുടുംബങ്ങൾ

ആദ്യത്തെ CMOS ചിപ്പുകൾക്ക് ഇൻപുട്ടിൽ സംരക്ഷണ ഡയോഡുകൾ ഇല്ലായിരുന്നു, അതിനാൽ അവയുടെ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ കാര്യമായ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ സൃഷ്ടിച്ചു. ഇത് K172 സീരീസ് ചിപ്പുകളുടെ ഒരു കുടുംബമാണ്. കെ176 സീരീസ് ചിപ്പുകളുടെ അടുത്ത മെച്ചപ്പെട്ട കുടുംബത്തിന് ഈ സംരക്ഷിത ഡയോഡുകൾ ലഭിച്ചു. ഇന്ന് അത് വളരെ സാധാരണമാണ്. K1561 സീരീസ് (ഈ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ വിദേശ അനലോഗ് C4000B ആണ്) CMOS മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ ആദ്യ തലമുറയുടെ വികസനം പൂർത്തിയാക്കുന്നു. ഈ കുടുംബത്തിൽ, 90ns വേഗതയും 3..15V വിതരണ വോൾട്ടേജ് ശ്രേണിയും കൈവരിച്ചു.

CMOS മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ കൂടുതൽ വികസനം SN74HC സീരീസ് ആയിരുന്നു. ഈ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് ആഭ്യന്തര അനലോഗ് ഇല്ല. അവയ്ക്ക് 27ns വേഗതയുണ്ട്, കൂടാതെ 2..6V വോൾട്ടേജിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. അവ ടിടിഎൽ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുമായി പിൻഔട്ടിലും ഫംഗ്ഷണൽ ശ്രേണിയിലും യോജിക്കുന്നു, പക്ഷേ ലോജിക്കൽ തലങ്ങളിൽ അവയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല, അതിനാൽ, അതേ സമയം, എസ്എൻ 74 എച്ച്സിടി സീരീസിന്റെ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾ (ആഭ്യന്തര അനലോഗ് - കെ 1564), ടിടിഎൽ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതും ലോജിക്കൽ ലെവലും ആയിരുന്നു. വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.

ഈ സമയത്ത്, മൂന്ന് വോൾട്ട് വൈദ്യുതി വിതരണത്തിലേക്ക് ഒരു പരിവർത്തനം ഉണ്ടായിരുന്നു. 5.5 ns സിഗ്നൽ കാലതാമസ സമയവും 1.65..3.6 V പവർ ശ്രേണിയുമുള്ള SN74ALVC മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾ ഇതിനായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ഇതേ മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് 2.5 വോൾട്ട് പവർ സപ്ലൈ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. സിഗ്നൽ കാലതാമസം സമയം 9ns ആയി വർദ്ധിക്കുന്നു.

സി‌എം‌ഒ‌എസ് മൈക്രോ സർ‌ക്യൂട്ടുകളുടെ ഏറ്റവും പ്രതീക്ഷ നൽകുന്ന കുടുംബം 1.9ns സിഗ്നൽ കാലതാമസ സമയവും 0.8..2.7V പവർ റേഞ്ചും ഉള്ള SN74AUC കുടുംബമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

എമിറ്റർ-കപ്പിൾഡ് ലോജിക് ഡിജിറ്റൽ ചിപ്പുകൾ ESL imms-നെ കുറിച്ചുള്ള പൊതുവായ വിവരങ്ങൾ

എമിറ്റർ-കപ്പിൾഡ് ലോജിക് (ഇസിഎൽ) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ ഹൈ-സ്പീഡ് കമ്പ്യൂട്ടിംഗിനും ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾക്കുമുള്ള ഒരു മൂലക അടിത്തറയായി വ്യാപകമാണ്. ESL അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകൾക്ക് ഈ ക്ലാസ് ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ മറ്റ് മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ഒരു നേട്ടം നൽകുന്ന നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്:

1. നല്ല സർക്യൂട്ടും സാങ്കേതിക സങ്കീർണ്ണതയും, അനന്തരഫലമായി, നിർമ്മാണത്തിന്റെ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ചിലവ്.

ശരാശരി വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തോടുകൂടിയ ഉയർന്ന പ്രകടനം അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഉപഭോഗത്തോടുകൂടിയ അൾട്രാ-ഹൈ പ്രകടനം.

കുറഞ്ഞ സ്വിച്ചിംഗ് എനർജി.

ഉയർന്ന ആപേക്ഷിക ശബ്ദ പ്രതിരോധം.

പ്രവർത്തന താപനിലയും വിതരണ വോൾട്ടേജും മാറ്റുമ്പോൾ ഡൈനാമിക് പാരാമീറ്ററുകളുടെ ഉയർന്ന സ്ഥിരത.

വലിയ ലോഡ് കപ്പാസിറ്റി.

സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസിയിൽ നിന്ന് നിലവിലെ ഉപഭോഗത്തിന്റെ സ്വാതന്ത്ര്യം.

കുറഞ്ഞ ഇം‌പെഡൻസ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ലൈനുകളിലും ലോഡുകളിലും പ്രവർത്തിക്കാനുള്ള ഐസിയുടെ കഴിവ്.

മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ വൈഡ് ഫങ്ഷണൽ സെറ്റ്.

10. മൾട്ടിലെയർ പ്രിന്റഡ് വയറിംഗും ലോ-ഇംപെഡൻസ് കോക്‌സിയൽ, ഫ്ലാറ്റ് കേബിളുകളും ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ലേഔട്ട് സാഹചര്യങ്ങളിൽ എളുപ്പത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാനാകും.

നിലവിൽ, നമ്മുടെ രാജ്യത്തും വിദേശത്തും വ്യവസായം നിർമ്മിക്കുന്ന ഏറ്റവും വേഗതയേറിയ സിലിക്കൺ അധിഷ്ഠിത മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളാണ് ഇഎസ്എൽ ഐസികൾ. ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള റേഡിയോ-ഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിന്, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന്, ESL IC-കളുടെ ഉപയോഗം ഏറ്റവും അനുയോജ്യമാണെന്നും, താഴ്ന്നതും ഇടത്തരം വേഗതയുള്ളതുമായ റേഡിയോ-ഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസനത്തിൽ കാര്യക്ഷമത കുറവാണെന്നും ഉപകരണ രൂപകൽപ്പനയിലെ അനുഭവം കാണിക്കുന്നു.

ഈ മൂലകങ്ങളിലെ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഒരു അപൂരിത മോഡിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതാണ് ഉയർന്ന പ്രകടനം, അതിന്റെ ഫലമായി ന്യൂനപക്ഷ ചാർജ് കാരിയറുകളുടെ ശേഖരണവും പുനർനിർമ്മാണവും ഇല്ലാതാകുന്നു.

ഘടനാപരമായി, ESL ന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടകത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: ഒരു റഫറൻസ് വോൾട്ടേജ് ഉറവിടം (VS), ഒരു കറന്റ് സ്വിച്ച് (TS), എമിറ്റർ ഫോളോവേഴ്സ്.

ഇൻപുട്ട് കറന്റ് സ്വിച്ച് സംയോജിത എമിറ്ററുകളുള്ള ഒരു സർക്യൂട്ടിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് (ചിത്രം 11). ഇതിന്റെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ: മൊത്തം എമിറ്റർ കറന്റിന്റെ സ്ഥിരത / ഇ = 1 ഓ 1 + ഐ ജോലിയുടെ പ്രക്രിയയിൽ e2; നേരിട്ടുള്ളതും വിപരീതവുമായ ഔട്ട്പുട്ടുകളുടെ ലഭ്യത യുപുറത്ത് 1, യുഔട്ട്പുട്ട്2 .

അരി. 11. അടിസ്ഥാന ലോജിക്കൽ ഘടകം ESL

ആധുനിക ഡിജിറ്റൽ ESL മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളിൽ IC സീരീസ് 100, K100, 500, K500, 1500, KI500 എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

K1550 സീരീസ് IC യുടെ ലോജിക്കൽ മൂലകങ്ങളുടെ സാധാരണ കാലതാമസം 0.7 ns ആണ്, K500 സീരീസ് 0.5...2 ns; പരമ്പര 138 2.9 ns. ESL microcircuits കുറഞ്ഞത് 125 mV, 150 mV എന്നിവയുടെ താഴ്ന്നതും ഉയർന്നതുമായ വോൾട്ടേജ് ലെവലുകൾക്ക് ശബ്ദ പ്രതിരോധശേഷി ഉണ്ട്, താഴ്ന്ന നിലയിലുള്ള ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് സ്പ്രെഡ് 145 ... 150 mV ആണ്, ഉയർന്ന നില 200 mV ആണ്. ലോജിക് സിഗ്നൽ വ്യാപ്തി യു എൽ 800 mV വരെ. IC 500 ശ്രേണിയിൽ, ഒരു ചിപ്പിൽ 80 ലോജിക് ഘടകങ്ങൾ വരെ സംയോജനത്തിന്റെ നിലവാരം; മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഫങ്ഷണൽ സെറ്റ് - 48 പരിഷ്കാരങ്ങൾ, മൂലകം പി പോട്ട് = 8 ... 25 മെഗാവാട്ട് (ഒരു അൺലോഡ് ചെയ്ത അവസ്ഥയിൽ), എ = 50 പിജെ സ്വിച്ചുചെയ്യുമ്പോൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഊർജ്ജം.

K500 IC യുടെ അടിസ്ഥാന ലോജിക് ഘടകം, നേരിട്ടുള്ളതും വിപരീതവുമായ ഔട്ട്പുട്ടുകളുടെ സാന്നിധ്യം കാരണം, ഒരേസമയം രണ്ട് പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യുന്നു: അല്ലെങ്കിൽ ഇല്ലഒപ്പം അഥവാ. നെഗറ്റീവ് ലോജിക്കിൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിർവഹിക്കപ്പെടുന്നു Y/N-NOT.അടിസ്ഥാന ESL മൂലകത്തിന്റെ ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ടിൽ മൂന്ന് സർക്യൂട്ടുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു (ചിത്രം 12): ഒരു കറന്റ് സ്വിച്ച് (ടിഎസ്), ഔട്ട്പുട്ട് എമിറ്റർ ഫോളോവേഴ്സ് (ഇഎഫ്), റഫറൻസ് വോൾട്ടേജ് സോഴ്സ് (ആർപി).

നിലവിലെ സ്വിച്ച് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് വി.ടി 1- വി.ടി5 കൂടാതെ റെസിസ്റ്ററുകളും ആർ1- ആർ7 കീ മോഡിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ഡിഫറൻഷ്യൽ ആംപ്ലിഫയറും നിരവധി ഇൻപുട്ടുകളുമുണ്ട്. അധിക ഇൻപുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ സമാന്തര കണക്ഷൻ വഴി ടിപി ഇൻപുട്ടുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ വർദ്ധനവ് കൈവരിക്കാനാകും വി.ടി 1- വി.ടി 4.

അടിസ്ഥാന LE ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. സർക്യൂട്ടിന്റെ എല്ലാ ഇൻപുട്ടുകളിലും പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ XI- എക്സ്4 താഴ്ന്ന നിലയിലുള്ള വോൾട്ടേജ് (-1.7 V) ഇൻപുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ വി.ടി1- വി.ടി4 അടഞ്ഞ, ട്രാൻസിസ്റ്റർ വി.ടി5 അതിന്റെ അടിത്തട്ടിലുള്ള വോൾട്ടേജ് കാരണം തുറക്കുക യുഒ.പി = -1.3 V മുകളിൽ.

വലിയ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവും വിസർജ്ജനവും ESL മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെ പോരായ്മകളാണ്, ഇത് അപൂരിത മോഡിൽ അവയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ അനന്തരഫലമാണ്. ഒരു ചെറിയ ലോജിക്കൽ ഡിഫറൻഷ്യൽ, ഒരു വശത്ത്, പ്രകടനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, മറുവശത്ത്, ശബ്ദ പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുന്നു.