3.5 Призначення і параметри імс

На відміну від дискретних елементів (діоди, транзистори), ІМС ста­новлять функціональні пристрої, призначені для перетворювання елек­тричних сигналів або енергії.

Залежно від призначення, ІМС для неї можуть нормуватися різні па­раметри, що характеризують її як функціональний пристрій в цілому.

За призначенням усі ІМС поділяються на два класи:

1)лінійно-імпульсні (або аналогові);

2) логічні (або цифрові).

До лінійно-імпульсних відносять ІМС, які виконують функції пере­творення й обробки електричних сигналів, що змінюються за законом безперервної функції. До них належать різні підсилювачі, генератори, стабілізатори струму та напруги.

Основні параметри підсилювачів:

- коефіцієнт підсилення напруги Кu;

- вхідний опір Rвх ;

- максимальна вихідна напруга Uвих тах ;

- робочий діапазон частот. Основні параметри стабілізаторів:

- коефіцієнт стабілізації Кcm ;

- напруга стабілізації Uст;

- максимальна потужність Pмах;

- діапазон зміни вхідної напруги.

До логічних (цифрових) відносять ІМС, які виконують функції перетворення й обробки електричних сигналів, що змінюються за законом дискретної функції (зазвичай це двійковий цифровий код).

Параметри таких схем:

- рівень логічного нуля;

- рівень логічної одиниці;

- швидкодія. Основні переваги ІМС:

- висока надійність;

- малі габарити і маса;

- незначна споживана потужність;

- невисока вартість;

- високий рівень швидкодії.

Недолік - невелика вихідна потужність (50-100 мВт).

Проте за ІМС майбутнє, бо, завдяки створенню мікропроцесорів та внаслідок розвитку інформатики стала можливою побудова функціо­нально різних електронних пристроїв на однотипних елементах (датчи­ки перетворювачі аналогових сигналів у цифрові, процесор, вузли пам’яті, перетворювачі цифрових сигналів в аналогові в поєднанні з виконавчи­ми потужними пристроями на дискретних елементах). При цьому алго­ритм обробки електричних сигналів визначається заданою програмою роботи пристрою і набір виконуваних функцій фактично залежить від програми, а не від схеми пристрою.

ПРИКЛАДИ ДО РОЗДІЛУ

Задача 3.1 Вказати призначення мікросхеми, на корпусі якої та­кий напис — КР548ЛП43.

Розв'язок: Відповідно до стандарту маркування 1C отримуємо, що це мікросхема широкого вжитку, безкорпусна, з жорсткими виводами, номер серії — 84. Функційне призначення її — генератор лі­нійно-змінного сигналу.

Задача 3.2 Електрична схема пристрою містить дві мікросхе­ми: 548ЛІ4 і 548ЛЛ6. Вказати функційне призначення пристрою.

Розв'язок: Відповідно до маркування — це дві логічні мікросхеми: логічний елемент І та логічний елемент АБО. Таким чином, вказаний пристрій виконує функцію логічного елемента І-АБО.

Задача 3.3 Для практичної реалізації стабілізованого джерела живлення, що містить випростувач і стабілізатор напруги необхід­но вибрати відповідні мікросхеми.

Розв'язок: Якщо в умові задачі не вказано додаткових вимог до джерела живлення, то можна вибрати мікросхеми широкого вжит­ку з відповідними функційними призначеннями: для випростувача — К189ЕБ4 і для стабілізатора — К183ЕН6.

ЗАПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1)Поясніть поняття інтегральної схеми.

2)Як поділяються 1C за кількістю елементів?

3)Чи всі елементи напівпровідникової електроніки можна реалізувати в інтегральних схемах?

4)Як поділяються мікросхеми за технологією виготовлення?

5)Наведіть основні характеристики 1C.

6)Вкажіть основні переваги мікросхем для практичного використання.

7)Що можна віднести до недоліків 1C?

8)Який принцип маркування мікросхем?

9)Яку інформацію несе літера К, якщо з неї починається маркування мікросхеми?

ЗАДАЧІ НА САМОСТІЙНЕ ОПРАЦЮВАННЯ

3.1с. В електричному пристрої використано мікросхему 136ТР1. Вказати призначення даної мікросхеми і пояснити, за якою озна­кою визначається спеціалізація.

(Відповідь: RS-тригер).

3.2с. Яке функціональне призначення пристрою, схемотехнічне рі­шення якого реалізовано на базі мікросхеми 117УН2А. Пояснити визначення спеціалізації мікросхеми.

(Відповідь: підсилювач низької частоти).

3.3с. В електричному пристрої вийшла з ладу мікросхема 523ЕН6А. Чи можна її замінити мікросхемою 523ЕТ6А ? Дати пояснення.

(Відповідь: не можна).

3.4с. Принципова електрична схема мікросхеми 583Л2 містить по­над 150 елементів. До якого класу відносять таку мікросхему? Дати пояснення.

(Відповідь: велика мікросхема).

3.5с. Мікросхема 140УД1 містить 21 елемент. До якого класу мік­росхем належить ця мікросхема? Подати пояснення.

(Відповідь: середнього).

3.6с. В пристрої вийшла з ладу мікросхема К131ТМ2. Чи можна її заміниити мікросхемою 130ТВ1? Дати пояснення.

(Відповідь: можна).

3.7с. Електронний пристрій містить дві мікросхеми 514ЛЛ2 і 532ЛН1, з яких одна вийшла. Чи можна їх функцію замінити од­нією мікросхемою 183ЛЕ1? Дати пояснення.

(Відповідь: можна).

3.8с. Для схемотехнічної реалізації системи керування запропоновано використати мікросхеми, призначення яких — генератори сигналу. Яку літеру, що уточнює її спеціалізацію, повинна мати мікросхема, якщо відомо, що її призначення - змінювати напругу за лінійним законом.

(Відповідь: Л).

3.9с. Вказати, яке правильне літерне позичення (ГС, ГГ, ГФ) для релізації генератора прямокутних імпульсів.

(Відповідь: ГГ).

3.10с. Вказати, яке з поданих БМ, ЕБ, ЇМ) відноситься до цифрових мікросхем. Подати пояснення.

(Відповідь: ІМ).

РОЗДІЛ 4

ФУНКЦІОНАЛЬНА МІКРОЕЛЕКТРОНІКА

Функціональна мікроелектроніка дозволяє реалізувати функцію електронного пристрою шляхом використання фізичних явищ у твердому тілі. Для переробки інформації у функціональних пристроях використовуються фізичні явища, не зв'язані обов'язково з електропровідністю, наприклад оптичні і магнітні явища, поширення ультразвуку.

Напрямки функціональної мікроелектроніки: оптоелектроніа, акустоэлектроніка, магнітоэлектроніка, кріоэлектроніка, хемотропіка, діелектрична електроніка і біоэлектроніка.