Имс расшифровка. Интегральные микросхемы – параметры и маркировка микросхем. Общие положения и исходные данные

Все выпускаемые ИМС делятся на три группы по конструктивно-технологическим особенностям: каждой группе в системе условных обозначений присваивается своя цифра:

1, 5, 7 – ИМС полупроводниковые (7 – бескорпусные);

2, 4, 6, 8 – ИМС гибридные;

3 – ИМС прочие. К ним относятся пленочные ИМС.

По характеру выполняемых функций в радиоэлектронной аппаратуре ИМС делятся на подгруппы – генераторы, усилители, модуляторы и другие. Подгруппы делятся на виды: усилители – подгруппа, виды усилителей: высокой частоты, низкой частоты и так далее.

Элементную базу аппаратуры составляют серии ИМС – совокупность ИМС, выполняющих различные функции, имеющих единую конструктивно-технологическую базу и предназначенных для совместного применения в аппаратуре.

Первый элемент – цифра, соответствующая конструктивно-технологической группе;

Второй элемент – две или три цифры, означающие порядковый номер разработки данной серии ИМС; Первые два элемента, состоящие из трех-четырех цифр, характеризуют полный номер серии ИМС;

Третий элемент – две буквы, первая из которых характеризует подгруппу, а вторая – вид в этой подгруппе;

Четвертый элемент – порядковый номер разработки ИМС в данной серии, в которой может быть несколько одинаковых по своему функциональному назначению ИМС.

Для микросхем широкого применения в начале маркировки ставится буква К. Если после буквы К ставится буква П или М, то значит, что вся серия имеет пластмассовый или керамический корпус.

Например, К174УН7 – ИМС широкого применения (К), серия 174, полупроводниковая технология (1), подгруппа усилителей (У), вид – низкой частоты, порядковый номер разработки 7.

Выводы. 1. Создание ИМС вызвано необходимостью увеличения надежности, уменьшения габаритных размеров массы, стоимости сложной электронной аппаратуры. 2. ИМС выполняет определенную функцию, имеет высокую плотность размещения элементов.3. Все элементы ИМС рассматриваются как единое целое. схемы. 4. Достоинство гибридных ИМС- простота изготовления, малая трудоемкость и низкая стоимость по сравнению с полупроводниковыми ИМС. 5.Применение МДП-транзисторов в БИС обеспечивает большую степень интеграции за счет меньших размеров транзистора и меньшей площади изоляции.

Коптрольные вопросы:

1.Какими особенностями обладает ИМС?

2.По каким признакам производится классификация ИМС?

3.Назовите все элементы конструкции ИМС.

4.В чем отличие гибридной и пленочной ИМС?

5.Дайте определение базового комплекта БИС.

6.Дайте определение степени интеграции.

7.Какие элементы системы обозначений ИМС составляют номер серии?

8.Какие существуют проблемы повышения степени интеграции?

9.В чем состоят основные особенности больших интегральных схем?

Система условных обозначений современных типов интегральных микросхем установлена ОСТ 11073915-80. В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код.

Первый элемент - цифра, обозначающая группу интегральной микросхемы по конструктивно-технологическому исполнению:

Второй элемент - две или три цифры (от 01 до 99 или от 001 до 999), указывающие на порядковый номер разработки данной серии ИМС.

Третий элемент - две буквы, обозначающие функциональную подгруппу и вид микросхемы.

1. Вычислительные устройства:

2.Генераторы сигналов:

3.Детекторы:

4.Запоминающие устройства:

5.Источники вторичного питания:

6. Коммутаторы и ключи:

7.Логические элементы:

8.Многофункциональные устройства:

9.Модуляторы:

10.Наборы элементов:

11.Преобразователи:

12.Триггеры:

13.Усилители:

14.Устройства задержки:

15.Устройства селекции и сравнения:

16.Фильтры:

17.Формирователи:

18.Фоточувствительные устройства с зарядовой связью:

19.Цифровые устройства:

Четвертый элемент - число, обозначающее порядковый номер разработки микросхемы в серии.

Для бескорпусных интегральных микросхем перед номером серии может добавляться буква Б, а после нее, или после дополнительного буквенного обозначения через дефис указывается цифра, характеризующая модификацию конструктивного исполнения:

Резистор на схеме обозначается латинской буквой "R", цифра - условный порядковый номер по схеме. В прямоугольнике резистора может быть обозначена номинальная мощность резистора - мощность, которую он может долговременно рассеивать без разрушения. При прохождении тока на резисторе рассеивается определенная мощность, которая приводит к нагреву последнего. Большинство зарубежных и современных отечественных резисторов маркируется цветными полосами. Ниже приведена таблица цветовых кодов.

Наиболее часто встречающаяся система обозначений полупроводниковых радиодеталей - европейская. Основное обозначение по этой системе состоит из пяти знаков. Две буквы и три цифры - для широкого применения. Три буквы и две цифры - для специальной аппаратуры. Следующая за ними буква обозначает разные параметры для приборов одного типа.

Первая буква - код материала:

А - германий;
В - кремний;
С - арсенид галлия;
R - сульфид кадмия.

Вторая буква - назначение:

А - маломощный диод;
В - варикап;
С - маломощный низкочастотный транзистор;
D - мощный низкочастотный транзистор;
Е - туннельный диод;
F - маломощный высокочастотный транзистор;
G - несколько приборов в одном корпусе;
Н - магнитодиод;
L - мощный высокочастотный транзистор;
М - датчик Холла;
Р - фотодиод, фототранзистор;
Q - светодиод;
R - маломощный регулирующий или переключающий прибор;
S - маломощный переключательный транзистор;
Т - мощный регулирующий или переключающий прибор;
U - мощный переключательный транзистор;
Х - умножительный диод;
Y - мощный выпрямительный диод;
Z - стабилитрон.

Зная общий вид радиодеталей, можно конечно в некоторой мере разобраться в устройстве радиоэлектронного устройства, но все равно радиолюбителю придется нарисовать на бумаге контуры деталей и соединение между ними.

Еще в прошлом веке с целью сохранения конструктивных и схемных решений радиоустройств пионеры радиотехники делали их рисунки. Если посмотреть на эти рисунки, то можно увидеть, что они выполнены на очень высоком художественном уровне.

Это делали обычно сами изобретатели, если имели способности или приглашенные художники. Рисунки конструкций и соединение деталей делались с натуры.

Чтобы не затрачивать больших средств на рисование радиотехнических устройств и облегчить труд конструкторов начали делать рисунки с упрощениями. Это позволило значительно быстрее повторить конструкцию в другом городе или стране и сохранить схемные решения для потомков. Первые начерченные схемы появились в начале XIX столетия.

На рисование примерного вида детали могло быть потрачено немало времени, а иногда и средств, в те времена еще не было возможности использовать компьютеры и программы для рисования схем .

Детали рисовали подробно. Так, например, катушку индуктивности в 1905 году изображали в изометрии, то есть в трехмерном пространстве, со всеми подробностями, каркасом, намоткой, количеством витков (рис. 1). В конце концов изображения деталей и их соединений стали делать условно, символично, но сохраняя при этом их особенности.

Рис. 1. Эволюция условного графического изображения катушки индуктивности на электрических схемах

В 1915 г. рисунок схем упростился, перестали изображать каркас, вместо этого стали применять линии разной толщины для подчеркивания цилиндрической формы катушки.

Через 40 лет катушка уже изображалась линиями одной толщины, но еще с сохранением первоначальных особенностей ее вида. Только в начале 70-х годов нашего столетия катушку начали изображать плоской, то есть двумерной, а радиоэлектронные схемы стали приобретать свой нынешний вид. Вычерчивание сложных радиоэлектронных схем очень трудоемкая работа. Для ее выполнения необходим опытный чертежник-конструктор.

С целью упрощения процесса вычерчивания схем американский изобретатель Сесиль Эффингер в конце 60-х годов XX века сконструировал печатную машинку.

В машинке вместо обычных букв были вставлены обозначения резисторов, конденсаторов, диодов и т. д. Работа по изготовлению радиосхем на такой машинке стала доступной для выполнения даже простой машинистке. С появлением персональных компьютеров процесс изготовления радиосхем значительно упростился.

Теперь, зная графический редактор, можно на экране компьютера нарисовать радиоэлектронную схему, а затем ее распечатать на принтере. В связи с расширением международных контактов условные обозначения радиосхем усовершенствовались и сейчас они не очень отличаются друг от друга в разных странах. Это делает радиосхемы понятными для радиоспециалистов во всем мире.

Условными графическими обозначениями и правилами исполнения электрических схем занимается третий технический комитет Международной электротехнической комиссии (МЭК).

В радиоэлектронике используются три типа схем: блок-схемы, принципиальные и монтажные. Кроме этого, для проверки радиоэлектронной аппаратуры составляют карты напряжений и сопротивлений.

Блок-схемы не раскрывают особенностей ни деталей, ни количестба диапазонов, ни количества транзисторов, ни того, по какой схеме собраны те или другие узлы, она дает только общее представление о составе аппаратуры и взаимосвязи ее отдельных узлов и блоков. На принципиальной схеме изображают условные обозначения элементов прибора или блоков и их электрические соединения.

Принципиальная схема не дает представления ни о внешнем виде, ни о расположении деталей на плате, ни о том, как расположить соединительные провода. Это можно узнать только из монтажной схемы.

Следует отметить, что на монтажной схеме детали изображаются так, чтобы своим видом напоминать реальные свои очертания. Для проверки режимов работы радиоэлектронной аппаратуры используют специальные карты напряжений и сопротивлений. На этих картах величины напряжений и сопротивлений указываются относительно шасси или заземленного провода.

В нашей стране при вычерчивании радиоэлектронных схем руководствуются государственным стандартом, сокращенно ГОСТ, который указывает, как следует условно изображать те или иные радиодетали.

Для более легкого запоминания условных обозначений отдельных элементов радиоэлектронной аппаратуры их изображения содержат характерные особенности деталей. На схемах рядом с условным графическим изображением ставится буквенно-цифровое обозначение.

Обозначение состоит из одной или двух букв латинского алфавита и цифр, указывающих порядковый номер этой детали на схеме. Порядковые номера графических изображений радиодеталей ставятся исходя из последовательности расположения однотипных символов, например, в направлении слева направо или сверху вниз.

Латинские буквы указывают тип детали, С — конденсатор, R — резистор, VD — диод, L — катушка-индуктивности, ѴТ — транзистор и т.д. Возле буквенно-цифрового обозначения детали указывается значение ее основного параметра (емкость конденсатора, сопротивление резистора, индуктивность и т.п.) и некоторые дополнительные сведения. Наиболее употребительные условные графические изображения радиодеталей на принципиальных схемах приведены в табл. 1, а их буквенные обозначения (коды) даны в табл. 2.

В конце позиционного обозначения может быть поставлена буква, указывающая на его функциональное назначение, табл. 3. Например, R1F — резистор защитный, SB1R — кнопка сброса.

Для повышения информационной насыщенности печатного издания в научной и технической литературе по радиоэлектронике, а также на различных схемах, относящихся к этой области знаний, применяются условные буквенные сокращения устройств и протекающих в них физических процессов. В табл. 4 приведены наиболее употребительные сокращения и их расшифровка.

Таблица 1. Условные графические обозначения радиодеталей на принципиальных схемах.

Таблица 2. Буквенные обозначения (коды) радиодеталей на принципиальных схемах.

Таблица 3. Буквенные коды функционального назначения радиоэлектронного устройства или элемента.

Таблица 4. Наиболее употребительные условные буквенные сокращения по радиоэлектронике, используемые на различных схемах, в технической и научной литературе.

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Интегральная микросхема (ИС) представляет собой функциональный миниатюрный микроэлектронный блочок, в котором содержатся транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и другие радиоэлементы, которые выполнены методом молекулярной электроники. Находящиеся в небольшом объеме радиоэлементы образуют микросхему определенного назначения. По конструктивно-технологическому выполнению микросхемы делятся на несколько основных групп: гибридные, полупроводниковые (монолитные) и пленочные. Гибридные микросхемы выполняются на диэлектрической подложке с использованием монтажа дискретных радиокомпонентов пайкой или сваркой на контактных площадках. В полупроводниковых ИС все элементы схемы формируются в кристалле полупроводника. В пленочных ИС радиоэлементы выполнены в виде пленок, нанесенных на поверхность диэлектрика. Все эти микросхемы делятся на схемы с малой (до 10 элементов), средней (10… 100 элементов) и большой (свыше 100 элементов) степенью интеграции. Промышленность выпускает большое количество самых разнообразных ИС, которые в зависимости от функционального назначения делят на аналоговые и цифровые (логические). Аналоговые микросхемы применяют для генерации, усиления и преобразования сигналов. Цифровые ИС служат для обработки дискретного сигнала, выраженного в двоичном или цифровом коде, поэтому их чаще называют логическими микросхемами. Эти микросхемы применяют в вычислительной технике, автоматике и в других областях промышленности.

Интегральные микросхемы характеризуются следующими основными параметрами :

• Напряжением питания Un.

• Мощностью потребления энергии элементом от источника питания Рп (в заданном режиме).

• Помехоустойчивостью ип0м, наибольшее напряжение помехи на входе ИС, которое не вызывает.нарушения правильности работы элемента.

Микросхемы сохраняют свои параметры только в том случае, если выполнены технические условия норм их эксплуатации. Нормы эксплуатации ИС обычно содержатся в справочниках или прилагаемом к ним паспорте.

По конструктивному выполнению ИС подразделяют на имеющие корпус и бескорпусные. Существует 5 основных типов корпусов:

первый тип…………..прямоугольный с выводами, перпендикулярными плоскости основания;

второй тип……………прямоугольный с выводами, перпендикулярными плоскости основания, выходящими за пределы проекции корпуса;

третий тип……………круглый;

четвертый тип………прямоугольный с выводами, расположенными параллельно плоскости основания и выходящими за пределы его тела в этой плоскости;

пятый тип…………….прямоугольный «безвыводной корпус».

Маркировка

Система маркировки ИС определяет их технологическую разновидность, функциональное назначение и принадлежность к определенной серии. Условное обозначение ИС, в основном, состоит из пяти элементов:

1 элемент……………буква, указывает на область применения микросхемы в бытовой или промышленной аппаратуре;

2 элемент………….. цифра, показывающая вид конструктивно-технологического исполнения (1, 5, 6, 7 — полупроводниковые, 2, 4, 8 — гибридные, 3 — прочие);

3 элемент……………порядковый номер разработки серии (2 или 3 цифры);

4 элемент……………функциональное назначение (две буквы, табл. 2.6);

5 элемент……………порядковый номер разработки по функциональному признаку (цифра).

В конце условного обозначения может стоять буква, которая характеризует особенности микросхемы. Первый элемент, буква, перед обозначением микросхемы может отсутствовать.. Если первый элемент буква К, то это говорит о том, что микросхема предназначена для аппаратуры широкого применения. Пример расшифровки обозначения микросхемы К118УН2А дан на рис. 2.6.

Таблица 2.6

Старые и новые буквенные обозначения интегральных усилителей и вторичных источников питания_

Рис. 2.6. Пример расшифровки микросхемы К118УН2А

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.