Types de circuits intégrés modernes - types de logique, boîtiers

Tous les microcircuits modernes sont divisés en trois types: numérique, analogique et analogique-numérique, selon le type de signaux avec lesquels ils fonctionnent. Aujourd'hui, nous parlerons des microcircuits numériques, car la plupart des microcircuits électroniques sont numériques, ils fonctionnent avec des signaux numériques.

Un signal numérique a deux niveaux stables - un zéro logique et une unité logique. Pour les microcircuits fabriqués selon différentes technologies, les niveaux de zéro logique et d'unité diffèrent.

À l'intérieur du microcircuit numérique, il peut y avoir divers éléments dont les noms sont connus de tout ingénieur en électronique: RAM, ROM, comparateur, additionneur, multiplexeur, décodeur, encodeur, compteur, déclencheur, divers éléments logiques, etc.

À ce jour, les circuits numériques des technologies TTL (logique transistor-transistor) et CMOS (complémentaire métal-oxyde-semi-conducteur) sont les plus courants.

Dans les puces à technologie TTL, le niveau zéro est de 0,4 V et le niveau unitaire est de 2,4 V. Pour les puces à technologie CMOS, le niveau zéro est presque nul et le niveau unitaire est presque égal à la tension d'alimentation de la puce. La tension nulle de la puce CMOS est obtenue en connectant la sortie correspondante au fil commun, et la tension de haut niveau est connectée au bus d'alimentation.

Le nom du microcircuit indique sa série, qui reflète le type de technologie par laquelle ce microcircuit est fabriqué. Différents microcircuits ont des vitesses différentes, variant dans la fréquence limite, dans le courant de sortie admissible, la consommation d'énergie, etc. Le tableau ci-dessous montre certains types de microcircuits et leurs caractéristiques.

Caractéristiques des types de puces populaires

Lors de la conception d'un circuit d'un appareil électronique, ils essaient d'utiliser principalement des puces du même type de logique afin d'éviter des incohérences dans les niveaux des signaux numériques (niveaux supérieur et inférieur).

Le choix d'une logique de puce spécifique est basé sur la fréquence de fonctionnement requise, la consommation d'énergie et d'autres caractéristiques de la puce, ainsi que son coût. Cependant, il n'est parfois pas possible de se débrouiller avec un type de microcircuit, car une partie du circuit conçu peut nécessiter, par exemple, une vitesse plus élevée, caractéristique des microcircuits de la technologie ESL, et l'autre, une faible consommation d'énergie, typique des puces CMOS.

Dans de tels cas, les développeurs doivent parfois recourir à des convertisseurs de niveau supplémentaires, bien qu'il soit souvent possible de s'en passer: le signal de sortie de la puce CMOS peut être envoyé à l'entrée TTL, mais il n'est pas recommandé de fournir le signal de la puce TTL à la puce CMOS. Ensuite, regardons les cas les plus populaires de microcircuits modernes.

Trempette

Un étui rectangulaire classique avec deux rangées de fils que l'on retrouve souvent sur les vieilles planches. PDIP - boîtier en plastique, CDIP - boîtier en céramique. La céramique a un coefficient de dilatation thermique proche d'un cristal semi-conducteur, donc le boîtier CDIP est plus fiable et durable, surtout si le microcircuit est utilisé dans des conditions climatiques sévères.

Le nombre de sorties est indiqué dans la désignation de la puce: DIP8, DIP14, DIP16, etc. Les puces de la série TTL-logic 7400 ont un boîtier DIP14 traditionnel. Ce boîtier est bien adapté à l'assemblage automatisé et manuel lors de l'installation de sortie (dans les trous sur la carte).

Les composants des boîtiers DIP sont généralement disponibles avec un certain nombre de broches de 8 à 64. Le pas entre les broches est de 2,54 mm et l'espacement des rangées est de 7,62, 10,16, 15,24 ou 22,86 mm.

La numérotation des broches commence en haut à gauche et va dans le sens antihoraire. La première conclusion est située près de la clé - un évidement spécial ou un évidement circulaire sur l'un des bords du boîtier de microcircuit.Si vous regardez le marquage d'en haut, avec le boîtier du microcircuit tourné vers le bas, la première sortie sera toujours en haut à gauche, puis le décompte va du côté gauche vers le bas, puis du côté droit du bas vers le haut.

SOIC

Boîtier rectangulaire de microcircuits pour montage en surface (plan). Deux rangées de broches sont situées des deux côtés de la puce. Presque les boîtiers SOIC occupent près d'un tiers, et parfois la moitié de l'espace que les boîtiers DIP sur les cartes, et le boîtier SOIC est trois fois plus fin que les DIP.

La numérotation des conclusions, si vous regardez la puce d'en haut, commence en haut à gauche de la clé sous la forme d'un évidement rond, puis va dans le sens antihoraire. Les boîtiers sont désignés SO8, SO14, etc., en fonction du nombre de broches: 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32 et 54. La distance entre les broches est de 1,27 mm. Presque tous les microcircuits DIP modernes ont aujourd'hui des analogues pour un montage plan dans des boîtiers SOIC.

PLCC (CLCC)

PLCC - boîtiers plans en plastique et СLCC - céramique de forme carrée avec contacts le long des bords sur quatre côtés. Ce boîtier est conçu pour le soudage par montage en surface (plan) sur une carte ou pour une installation dans un panneau spécial (souvent appelé "crèche").

Actuellement, les puces de mémoire flash du package PLCC, qui sont utilisées comme puces BIOS sur les cartes mères, sont largement utilisées. Si nécessaire, un radiateur peut facilement être installé sur un microcircuit, tout comme sur un SOIC. Le pas entre les jambes est de 1,27 mm. Le nombre de conclusions de 20 à 84.

TQFP

Le TQFP est un boîtier de microcircuit carré mince à montage en surface similaire au PLCC. Il a une épaisseur plus petite (seulement 1 mm) et une taille de broche standard (2 mm).

Le nombre possible de conclusions est de 32 à 176 avec une taille d'un côté du boîtier de 5 à 20 millimètres. Les fils de cuivre sont utilisés par incréments de 0,4, 0,5, 0,65, 0,8 et 1 millimètre. TQFP vous permet de résoudre des problèmes tels que l'augmentation de la densité des composants sur les cartes de circuits imprimés, la réduction de la taille du substrat, la réduction de l'épaisseur des boîtiers des appareils.

Voir aussi: Comment les circuits intégrés