Что такое логическая ИС общего назначения?

Что такое логическая ИС общего назначения?

Логические ИС общего назначения представляют собой интегральные схемы, объединяющие базовые схемы, такие как логические операции, в одном небольшом корпусе.

Каждый корпус содержит одну или несколько базовых схем, а количество контактов, включая контакты питания и входные/выходные контакты, варьируется от нескольких контактов до нескольких десятков контактов, при этом изделия имеют различные размеры.

Поскольку электронные устройства становятся все более сетевыми, потребность в функциях для взаимодействия между устройствами возросла. Помимо простых арифметических схем, группы продуктов включают шинные коммутаторы для высокоскоростной передачи цифровых сигналов и преобразователи уровня для соединения сигнальных линий разного напряжения.

Применение логических ИС общего назначения

Логические ИС общего назначения используются практически во всех электрических устройствах и электронных схемах, существующих в мире.

Даже в электронном оборудовании, оснащенном крупномасштабными БИС, разработанными исключительно для конкретных приложений, логические ИС общего назначения используются в качестве важных интерфейсных компонентов, которые выполняют преобразование сигналов и коммутацию вокруг БИС.

Однако, поскольку логические ИС общего назначения имеют большую площадь корпуса по сравнению с количеством схем, их часто заменяют специализированными ИС, которые объединяют несколько функций в одной ИС в области бытовой электроники, где миниатюризация и снижение веса прогрессируют, а спрос на логические ИС общего назначения в этой области снижается.

Принципы логических ИС общего назначения

Логические ИС общего назначения подразделяются на три типа в зависимости от структуры устройства:

1. ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика): логическая ИС, состоящая из биполярного транзистора и резисторов; хотя это и более старый тип устройства, он до сих пор используется во многих местах из-за своей способности управлять большими токами.
2. КМОП-логика (комплементарная логика МОП-транзисторов): логическая ИС, которая объединяет P-канальные МОП-транзисторы и N-канальные МОП-транзисторы.
3. БиКМОП-логика: логическая ИС, которая использует КМОП во входных и логических секциях схемы и биполярные транзисторы в выходной секции для достижения сильноточного управления с низким энергопотреблением.

Логические ИС общего назначения классифицируются в соответствии со структурой устройства, описанной выше, и существует множество других вариаций в соответствии с функциями, масштабом схемы, уровнем питания, типом корпуса и конфигурацией выводов.

В дополнение к базовым комбинационным логическим схемам (AND, NAND, OR, NOR, XOR, NOT) логические ИС общего назначения имеют схемы защелок, которые удерживают входные данные при определенных условиях, схемы триггеров, которые защелкивают и удерживают входные данные при синхронизации входного сигнала, схемы сдвиговых регистров, которые преобразуют последовательные входные сигналы в параллельные схемы сдвиговых регистров, которые преобразуют последовательные входные сигналы в параллельные выходные сигналы.

Вторичные функции включают триггер Шмитта, который реагирует на аналоговый входной сигнал, обеспечивая гистерезис порогового значения входного сигнала, и 3-позиционный выход, который имеет не только выходы H и L, но также и открытое состояние (состояние с высоким импедансом) для предотвращения конфликта сигналов при переключении между входными и выходными сигналами двойного назначения. Логические ИС общего назначения можно выбрать для наилучшего соответствия приложению в сочетании с основными функциями.