Данная курсовая работа по предмету «Микросхемотехника» содержит
описание интегральной микросхемы КР1533ТВ6.
В курсовой работе приводится подробное описание,
применение и технология изготовления этой микросхемы.
13 968-К-2001 2202 КП-ПЗ
Лит
Масштаб
Масса
КР1533ТВ6
ИзмЛист№ДокументаПодписьДата .
Разраб. . .
Проверил .
Лист Листов
УКСИВТ, 3А-1
Содержание
Стр.
1. Введение………………………………………………………..… 5
2. Микросхемотип…………………………………………………. 6
3. Описание
схемы………………………………………………... 14
4. Графическая
часть…………………………………………….. 16
4.1 Схема………………………………………………………. 16
4.2 Общий
вид…………………………………………….…. 19
5. Технология
изготовления…………………………………….. 22
6. Используемая
литература……………………………………25
1.
Введение
Научно-технический прогресс не
возможен без элекрофикации всех отраслей народного хозяйства. Потребности
народного хозяйства в электрической энергии непрерывно растут, что приводит к
увеличению ее производства.
Современный этап
научно-технического прогресса характеризуется широким внедрением достижений
микро электротехники в создание изделий культурно-бытового и хозяйственного
назначения.
Наука стала непосредственной
производительной силой, а научные достижения оказались в существеннейшей
степени зависящими от уровня развития и возможностей современных технологий.
Электронные приборы составляют
основу важнейших средств современной связи, автоматики, измерительной
техники. Они помогают проникнуть в тайны микромира и космоса, измерить
электрические потенциалы живой клетки и атомарные шероховатости
обрабатываемой поверхности. Эти приборы преобразуют солнечное излучение в
электрическую энергию, питающую спутники. На основе электроники реален
переход к полностью автоматизированному производству. Уже сейчас применяются
станки с числовым программным управлением и промышленные работы.
Качественным скачком в развитии
электроники было создание в последнее два десятилетия микросхем с
последовательно и быстро увеличивающейся степенью интеграции электронных
элементов ИС, БИС, СБИС.
Ускоренно развивается
производство технически сложной бытовой аппаратуры длительного пользования с
улучшенными потребительскими и эстетическими свойствами, полученными
благодаря использованию современных компонентов и, в первую очередь,
интегральных микросхем.
Применение современной элементной базы позволило не только
усовершенствовать старые, но и создать новые методы проектирования,
конструирования и производства бытовой радиоаппаратуры, улучшить ее
технические и эксплуатационные характеристики. Малые габариты, масса, потребляемая
мощность, высокая надежность, долговечность, многообразное функциональное
значение дали возможность создать такие устройства, как персональный
микрокасетный проигрыватель, видеомагнитофон и др.
13 Ч-777-2001 2202 КППЗ
Лист
5
Изм.
Лист
№ Докум.
Подпись
Дата
2.
Микросхемотип
Основу
последовательностных цифровых структур составляют триггеры различных типов,
которые могут использоваться самостоятельно или в составе счетчиков,
регистров и т. д.
Триггеры
ТТЛ-микросхем различаются по своим возможностям. Так называемые JK- и
D-триггеры ТМ2 могут работать в счетном режиме, то есть менять свое состояние
на противоположное на каждый импульс, приходящий на счетный вход триггера.
Триггеры других микросхем могут работать только в режиме хранения информации,
записываемой в них в момент подачи тактовых импульсов. На рис. 16 приведены
графические обозначения описываемых далее триггеров.
ТриггерК155ТВ1 имеет девять входов: R - установки в 0, S - установки в 1, С -
тактовых импульсов, J и К - управляющие (по три входа, объединенных по схеме
И), а также прямой и инверсный (обозначен кружком) выходы. При подаче лог. 0
на вход R триггер
устанавливается
в нулевое состояние, при котором на прямом выходе лог. 0, на инверсном - лог.
1. При подаче лог. 0 на вход S триггер устанавливается в единичное состояние.
При подаче лог. 0 одновременно на оба входа (R и S) триггера на обоих выходах
появляется лог. 1. Состояние триггера после снятия лог. 0 со входов R и S
определяется тем, с какого из входов лог. 0 снят последним. Аналогично
управляются по входам R и S все описываемые далее триггеры ТТЛ.
Сложнее
происходит работа триггера при подаче сигналов на входы С, J и К. Наиболее
простой режим - при лог. 1 на входах J и К. В этом случае JK-триггер работает,
как обычный триггер со счетным входом: по спаду каждого положительного
импульса на тактовом входе С состояние триггера меняется на противоположное.
Если хотя бы на одном входе J и на одном входе К одновременно лог. 0,
состояние триггера при подаче импульсов по тактовому входу С не меняется.
Если
на всех входах J лог. 1, хотя бы на одном входе К - лог. 0, по спаду
положительного импульса на входе С триггер устанавливается в единичное
состояние независимо от своего предыдущего. Если хотя бы на одном входе J
лог. 0, на всех входах К - 1, по спаду импульса на входе С триггер
устанавливается в нулевое состояние.
Изменение
сигналов на J- и К-входах при лог. 0 на входе С не влияет на состояние
JK-триггера. Если же на входе С лог. 1, изменение сигналов на J- и К-входах
само по себе не влияет на состояние выходов, но запоминается. Если триггер
находится в нулевом состоянии и во время действия положительного тактового
импульса на всех входах J была кратковременно лог. 1, по спаду импульса
положительной полярности триггер перейдет в единичное состояние независимо от
состояния входов J и К на момент спада. Аналогично, если триггер находится в
единичном состоянии и во время действия тактового импульса на всех входах К
была кратковременно лог. 1, по спаду тактового импульса триггер перейдет в
нулевое состояние независимо от состояния входов J и К.
13 Ч-777-2001 2202 КППЗ
Лист
6
Изм.
Лист
№ Докум.
Подпись
Дата
Предельная
частота работы триггера К155ТВ1 10 МГц.
МикросхемаТВ6 (рис. 16) - сдвоенный JK-триггер. Каждый триггер имеет вход для
подачи тактовых импульсов С, входы для подачи информации J и К, вход сброса
R. Приоритетом пользуется вход R -при подаче на него лог. 0 триггер
устанавливается в нулевое состояние, при котором на прямом выходе триггера -
лог. 0, на инверсном -лог. 1. При лог. 1 на входе R возможна запись
информации со входов J и К. Переключение триггера происходит по спаду импульсов
положительной полярности на входе С. Если перед спадом сигнала на входе С на
входе J лог. 1, на входе К лог. 0, триггер установится в единичное состояние,
если на входе J лог. 0, на входе К лог. 1 - в нулевое. Если на входах J и К
лог. 0, переключение по спаду импульса на входе С не произойдет; если на
обоих входах лог. 1, триггер по спаду на входе С переключится в
противоположное состояние. Для переключения триггера важна информация на
входах J и К непосредственно перед переходом на входе С уровня лог. 1 в лог.
0, поэтому информация на входах J и К может меняться как при лог. 0, так и
при лог. 1 на входе С. Предельная частота работы триггеров микросхем К555ТВ6
и КР1533ТВ6 - 30 МГц.
МикросхемаТВ9 (рис. 16) - также два JK-триггера, имеющих дополнительно ко входам
триггеров К555ТВ6 еще входы установки в единичное состояние S при подаче лог.
0 на вход S. В остальном логика работы этих триггеров аналогична логике
работы триггера ТВ6.
Предельная
частота работы триггеров микросхем К555ТВ9 и КР1533ТВ9 - 30 МГц.
Микросхема
ТВ10 (рис. 16) - два JK-триггера, функционирующих аналогично триггерам
микросхем ТВ9, но отличающихся наличием лишь одного установочного входа. Этот
вход можно считать входом установки в состояние 1 (вход S), можно считать
входом сброса (вход R), в этом случае входы J и К и прямой и инверсный выходы
меняются местами. Оба варианта графического обозначения триггера приведены на
рис. 16.
МикросхемаТВ11 (рис. 16) - два аналогичных JK-триггера со входами установки и
сброса, входы сброса и тактовые входы этих триггеров соответственно
объединены.
Предельная
частота работоспособности триггеров КР1533ТВ10 и КР1533ТВ11- 30 МГц,
триггеров КР531ТВ9- КР531ТВ11 -80 МГц. Входные токи триггеров серии КР531 по
некоторым входам увеличены - для выводов S всех триггеров - 7 мА, R для
КР531ТВ11 - 14 мА, С для КР531ТВ9 и КР531ТВ10- 4 мА, для КР531ТВ11-8 мА.
Микросхема
ТВ15 - сдвоенный JK-триггер (рис. 16), каждый из которых имеет входы: R и S -
для установки в 0 и 1 при подаче лог. 0 на соответствующий вход, С - для
подачи тактовых импульсов и Jи К-информационные. Особенность
микросхемы в том, что входы К - инверсные. В отличие от описанных выше
JK-триггеров переключение происходит по спаду импульсов отрицательной
полярности на входе С.
Счетный
режим переключения триггера на каждый импульс осуществляется при подаче на
вxoд J лог. 1, на вход К - лог. 0. Если на входы J и К подать лог. 1, по
спаду импульса отрицательной полярности произойдет установка триггера в 1,
если на эти входы подать лог. 0 - в 0. Объединение входов J и К превращает
триггеры микросхемы в D-триггеры, аналогичные триггерам микросхем ТМ2,
описываемых ниже. При J = 0, К = 1 происходит блокировка переключения, и
триггеры микросхемы ТВ15 на импульсы на входе С не реагируют. Сигналы на
входах J и К можно изменять как при лог. 0, так и при лог. 1 на входе С - для
переключения триггера играют роль сигналы на этих входах лишь непосредственно
перед переходом напряжения на входе С с лог. 0 на лог. 1.
МикросхемаТМ2 (рис. 16) содержит два D-триггера. Триггер D-типа имеет вместо входов
J и К один вход D. По входам R и S
D-триггер
работает так же, как и JK-триггер. Если на входе D лог. 0, по спаду импульса
отрицательной полярности на входе С триггер устанавливается в нулевое
состояние, при лог. 1 на входе D по спаду импульса отрицательной полярности
на входе С триггер устанавливается в единичное состояние.
Для
получения режима счетного триггера вход D соединяют с инверсным выходом
триггера, в этом случае триггер меняет свое состояние на противоположное по
спадам входных импульсов отрицательной полярности.
Предельная
частота функционирования триггеров К155ТМ2 -15 МГц, К555ТМ2 - 25 МГц,
КР1533ТМ2 - 40 МГц, КР531ТМ2 -80 МГц. Входные токи микросхемы КР531ТМ2 в
состоянии лог. 0 составляют 4 мА по входам С и S, 6 мА по входу R, 2 мА по
входу D.
На
основе JK- и D-триггеров ТМ2 строятся счетчики и делители частоты.
Для
построения двоичных счетчиков счетные входы JK-триггеров К155ТВ1, ТВ6, ТВ9 -
ТВ 11 соединяют с прямыми выходами предыдущих триггеров, а D-триггеров ТМ2 и
JK-триггеров ТВ 15 с инверсными (рис. 17). Отличие в подключении входов
связано с тем, что триггеры микросхем ТМ2 и ТВ 15 срабатывают по спаду импульсов
отрицательной полярности, а остальные - по спаду импульсов положительной
полярности.
Состояние
счетчика (число поступивших на его вход импульсов после установки в 0)
однозначно определяется состоянием его триггеров. В частности, для
четырехразрядных счетчиков состояние может быть определено по формуле
где
Yi= 0 или 1 - состояние 1-го триггера (i = 1 - 4, начиная со входа счетчика);
Рj= 2^i - 1 - вес i-го разряда счетчика. О таких счетчиках