ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА ДЛЯ САУВТ

Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы

Аналоговая и цифровая техника развивается столь стремительно, что традиционные способы разработки электронных узлов ушли в далекое прошлое. На смену транзисторным схемам пришли микросхемы, на смену обычным микросхемам пришли сверхбольшие интегральные схемы (СБИС), а на смену им пришли готовые сборки, содержащие на одной печатной плате совокупность всех узлов и модулей для цифровой обработки аналоговых сигналов, — «оценочные платы» (Evaluation Board или Evaluation Kits).

Аналоговые микросхемы предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся непрерывно по времени и по уровню. Это усилители, стабилизаторы, умножители, компараторы, ключи, коммутаторы, драйверы диодных лазеров, системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), управляемые генераторы, фазовые и частотные детекторы, линии задержки, таймеры, преобразователи физических величин в электрические, специализированные микросхемы (для радио, телевидения) и пр. Можно выделить промежуточный цифроаналоговый подкласс. К нему следует отнести ряд аналоговых микросхем: цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), аналого-цифровые преобразователи (АЦП), а также ряд других микросхем, в которых используются сигналы обоих видов: и аналоговые, и цифровые.

Цифровые микросхемы характеризуются дискретностью по уровню. Таких уровней, как правило, два. Один из них принят за логический нуль, другой — за единицу. Класс цифровых микросхем можно также условно разбить на подклассы: дискретные микросхемы, реализующие простейшие булевы функции; устройства из микропроцессорных комплектов: счетчики, регистры, интерфейсы, коммутаторы, кодеры и декодеры, запоминающие устройства (ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ); программируемые логические матрицы (ПЛМ); сигнальные процессоры и пр.

Ни один перечень таких микросхем не может быть окончательно принят достаточным, поскольку номенклатура микросхем непрерывно пополняется. Существуют и такие микросхемы, которые не поставляются отдельно, а лишь входят в состав каких-то готовых изделий, рассматривать их в рамках данной работы нецелесообразно.

зо

Особенности аналоговых микросхем:

  • а) большое число параметров, которые необходимо учитывать для их правильного применения;
  • б) необходимость нескольких напряжений питания (как правило);
  • в) зависимость выходного сигнала от формы входного сигнала (линейная или в соответствии с иной функцией, которую не всегда можно легко задать аналитическим соотношением).

Часто аналоговые микросхемы требуют подключения большого числа внешних элементов, параметры узла, собранного на их основе, зависят от значений электрических параметров этих элементов. Данный перечень, видимо, далеко не полный.

Особенности цифровых микросхем: их функционирование достаточно точно можно описать через соотношения, основанные на булевой (двоичной) логике. Принимать в расчет физические уровни сигналов, обозначающих ноль и единицу, чаще всего не обязательно. Замена одного типа логики на другой (при сохранении булевой структуры), как правило, отражается лишь на уровнях сигналов и на быстродействии сборки, но не изменяет математических операций, выполняемых цифровыми микросхемами. Такая замена, как правило, не требует детальной дополнительной отладки системы. Чаще всего при разработке простых узлов не требуется моделирование и отладка. В цифровых узлах, как правило, отсутствует обратная связь, действующая в том же такте (в реальном времени вне зависимости от циклов срабатывания).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >