Teollisuus tuottaa laajan valikoiman integroituja piirejä, joiden integrointiaste vaihtelee. Sen lisäksi, että IC:t jaetaan valmistustekniikan mukaan (filmi, hybridi, monoliitti), IC:t jaetaan digitaalisiin ja analogisiin. Digitaaliset IC:t toimivat jännitteillä, jotka ottavat vain kaksi mahdollista arvoa - loogisen nollan ja loogisen yhden. Analogiset IC:t voivat toimia jännitteillä, jotka ovat jatkuvia ajallisesti ja arvoltaan. Integrointiasteesta riippuen digitaaliset IC:t joko suorittavat yksittäisiä loogisia operaatioita (esimerkiksi NAND tai NOR) tai muodostavat kokonaisia ​​digitaalisia laitteita (laskurit, rekisterit, muistisirut, prosessorit jne.). Analogiset IC:t (operaatiovahvistimet, jännitevertailijat, ajastimet, tasajännitteen stabiloijat) suorittavat erilaisia ​​toimintoja: vahvistavat signaaleja, tuottavat erimuotoisia värähtelyjä, moduloivat ja demoduloivat signaaleja ja monia muita muunnoksia. Digitaalisesta analogiseksi (DAC) ja analogia-digitaalisignaalin muuntamiseen (ADC) suunnitellut mikropiirit luokitellaan analogisiksi.

Digitaalisen elektronisen lämpömittarin (lämpötila-alue 0-400 o C) toimintakaaviossa laitteen analogisessa osassa on tasavirtavahvistin (DCA) ja 12-bittinen ADC ja digitaalisessa osassa binäärikoodimuunnin. binääriseksi desimaaliksi (X/Y) ja dekooderille DC, joka muuntaa tämän koodin ohjauskoodiksi neljälle digitaaliselle seitsensegmentiselle indikaattorille (kuva 2.2).

Standardit muodostavat symbolijärjestelmän mikropiireille. Useimmat IC:t yhdistetään sarjoiksi, jotka sisältävät useita erilaisia ​​IC:itä, jotka on sovitettu yhteen teholähteen jännitteen, tulo- ja lähtösignaalitasojen, tulo- ja lähtöresistanssien sekä suunnittelun ja teknisten ominaisuuksien suhteen. Sarjaa pyritään kehittämään niin, että siihen sisältyvistä mikropiireistä voidaan luoda kokonaisia ​​elektronisia laitteita, vaikka yhdessä laitteessa on mahdollista käyttää eri sarjan piirilevyjä.

Hyväksytyssä nimitysjärjestelmässä kotimaisen teollisuuden tuottamat IC:t on jaettu kolmeen ryhmään niiden suunnittelun ja teknisen suunnittelun mukaan:

a) 1, 5, 6, 7 – puolijohde (monoliitti);

b) 2, 4, 8 – hybridi;

c) 3 – muu (kalvo, keramiikka jne.).

IC-sarjan symboli koostuu kahdesta elementistä: ensimmäinen on numero, joka ilmaisee suunnittelun ja teknisen ryhmän; toinen on kaksi- tai kolminumeroinen numero, joka ilmaisee sarjan sarjanumeron. Esimerkiksi numerolla 1533 merkitty sarja kuuluu puolijohde-IC:ihin, joiden sarjanumero on 533-sarja.

Suoritettavien toimintojen luonteen perusteella IC:t jaetaan alaryhmiin: generaattorit, vahvistimet, liipaisimet, modulaattorit jne. Alaryhmät puolestaan ​​jaetaan tyyppeihin. Esimerkiksi alaryhmä "Digitaalisten laitteiden piirit" sisältää seuraavan tyyppiset IC:t: rekisterit, summaimet, pulssilaskurit, dekooderit jne. Alaryhmien ja tyyppien nimet ovat standardoituja. Esimerkiksi kirjaimet IR IC-symbolissa osoittavat, että tämä IC alaryhmästä "Digital Device Circuits" kuuluu "rekisterit"-tyyppiin. Taulukossa 2.1 tarjoaa epätäydellisen luokituksen IC-tyypeistä.

Mikropiirin symboli koostuu kolmi- tai nelinumeroisesta mikropiirisarjan merkinnästä, kahdesta kirjaimesta, jotka osoittavat mikropiirin alaryhmän ja tyypin, sekä mikropiirin kehityksen sarjanumerosta.

Kirjaimet (valinnainen) K, KM, KN, KR ja KA, jotka näkyvät mikropiirin symbolin alussa, kuvaavat sen hyväksymisehtoja valmistajassa, ja K-kirjain tarkoittaa laajasti sovellettavia mikropiirejä.

Kotelon materiaalin ja tyypin kuvaamiseksi voidaan sarjan digitaalisen nimeämisen eteen lisätä seuraavat kirjaimet:

R - DIP-tyyppinen muovikotelo (kotelo, jossa on suorakaiteen muotoiset johdot, jotka ovat kohtisuorassa kotelon pohjan tasoon nähden ja ulottuvat kotelon rungon projektion ulkopuolelle alustan tasoon);

Taulukko 2.1

Mikropiirien symbolit

IC:n alaryhmä ja tyyppi toiminnallisen mukaan tarkoitus	Nimitys	IC:n alaryhmä ja tyyppi toiminnallisen mukaan tarkoitus	Nimitys
Muotoilijat: suorakaiteen muotoisia pulsseja Laskentapiirit ohjaimia mikroprosessorit erikoistunut Generaattorit: neliöaaltosignaalit harmonisia signaaleja Ilmaisimet: amplitudi Lähdekaaviot toissijainen virtalähde: tasasuuntaajat Ylijännitesuojat pulssi Ylijännitesuojat jatkuva Digitaalisten laitteiden piirit: salaajat salauksen purkajat laskurit yhdistetty puolikkaat summaimet lisälaitteet rekisterit Kytkimet ja avaimet: Jännite		Logiikkaelementit: JA-EI/TAI-EI laajentimet Modulaattorit: amplitudi Muuntimet: digitaalinen analoginen analogisesta digitaaliseen Muistipiirit laitteet: ROM (maski) UV-pyyhittävä ROM Vertailukaaviot: jännitteen mukaan Liipaisimet tyyppi JK (yleinen) tyyppi D (viivästynyt) tyyppi T (laskenta) Vahvistimet: leikkaussalit pulssisignaalit matala taajuus korkeataajuus Monitoimiset piirit: analoginen digitaalinen yhdistetty

A – muovinen tasokotelo (suorakaiteen muotoinen kotelo, jossa johdot sijaitsevat samansuuntaisesti perustason kanssa ja ulottuvat rungon heijastuksen ulkopuolelle perustasoon);

M – DIP-tyyppinen metallikeraaminen kotelo;

E – DIP-tyyppinen metallipolymeerikotelo;

C – DIP-tyyppinen lasikeraaminen runko;

I – tasomainen lasikeraaminen runko;

N – keraaminen "lyijytön" kotelo.

Avokehyksen versiossa valmistettujen mikropiirien symboleissa sarjanumeron eteen lisätään kirjain B. Näin ollen tavallisen 155-sarjan avoimen kehyksen analogit on merkitty B155:ksi.

P Esimerkki KR1533TM2-mikropiirin nimen dekoodaamisesta on esitetty kuvassa. 2.3.

Jos IC:itä käyttävistä elektronisista laitteista tehdään kaaviot, jotka näyttävät kokonaan niiden sisäisen rakenteen komponenttien tavanomaisilla graafisilla symboleilla (GID), kaavio osoittautuu erittäin hankalaksi ja epäselväksi. IC:n sisäisen rakenteen näyttämisestä kaaviossa tulee eräänlaista redundanttia tietoa, mikä vaikeuttaa kaavioiden laatimista ja lukemista. Elektroniikkalaitteiden kehittäjälle on tärkeää tietää, mistä toiminnallisista yksiköistä tietty laite voidaan luoda, mutta yksikön sisäinen rakenne ei usein yksinkertaisesti kiinnosta häntä. Tämä selittää sen, että digitaalisten ja analogisten laitteiden piirikaavioita laadittaessa käytetään vain yleistettyjä toiminnallisten yksiköiden symboleja.

Analogisten ja digitaalisten laitteiden elementtien (kokoonpanojen) UGO on rakennettu suorakulmion pohjalle. Yleisimmässä muodossaan UGO voi sisältää pääkentän ja kaksi lisäkenttää pääkentän kummallakin puolella (kuva 2.4). Suorakulmion koko leveydessä riippuu lisäkenttien olemassaolosta ja niihin sijoitettujen merkkien määrästä, korkeudessa - nastajen lukumäärästä, niiden välisistä aikaväleistä ja tietorivien lukumäärästä pää- ja lisäkentissä. Pääkenttä ilmaisee elementin toiminnallisen tarkoituksen ja lisäkentät sisältävät toimintoja tai nastamäärityksiä osoittavia tarroja. Kohdissa, joissa johtolinjat on liitetty, on kuvattu erityisiä merkkejä (indikaattoreita), jotka kuvaavat niiden erityisominaisuuksia (käänteinen, dynaaminen jne.). Nastaryhmät voidaan erottaa suuremmalla etäisyydellä tai sijoittaa erilliselle alueelle. Standardin mukaan pääkentän leveyden tulee olla vähintään 10 mm, lisäkentän vähintään 5 mm ja liittimien välisen etäisyyden on oltava 5 mm.

Piirielementtien nastat on jaettu tuloihin, lähtöihin, kaksisuuntaisiin nastoihin (palvelee sekä tiedon tuloa että ulostuloa) ja nastoihin, jotka eivät siirrä tietoa (esim. virran kytkemiseen, ulkoiseen R.C.-piirit jne.) Tulot näkyvät vasemmalla, lähdöt oikealla, loput lähdöt ovat kummallakin puolella UGO:ta. Tarvittaessa nimitystä saa kiertää 90 kulmassa myötäpäivään, ts. Sijoita tulot yläosaan ja lähdöt alaosaan.

Elementin toiminnallinen tarkoitus on ilmoitettu UGO:n pääkentän yläosassa. Se koostuu latinalaisten aakkosten isoista kirjaimista, arabialaisista numeroista ja erikoismerkeistä, jotka on kirjoitettu ilman välilyöntejä. Taulukossa on esimerkkejä päätoimintojen nimeämisestä. 2.2 Yksinkertaisista funktioista muodostetaan monimutkaiset funktiot sijoittamalla ne signaalinkäsittelyn sekvenssiin.

Nappien käyttötarkoitus osoitetaan niiden viereen lisätyissä kentissä olevilla tarroilla. Kuten elementtifunktioiden nimitykset, ne voivat koostua latinalaisten aakkosten kirjaimista, arabialaisista numeroista ja erikoismerkeistä. Esimerkiksi IC:n asettaminen tilaan “1” on merkitty S:ksi (Set), ja piirin nollaus nollatilaan on R (Reset).

Taulukko 2.2

Esimerkkejä IC-toiminnallisista merkinnöistä

	Nimitys
Random Access Memory (RAM) Vain lukumuisti (ROM)
Looginen JA
yleinen nimitys siirtymällä vasemmalta oikealle taaksepäinvaihteella
Binäärilaskuri
Desimaalilaskuri
yleinen nimitys kaksivaiheinen
Vastus asetettu
Generaattori
Vertailija (vertailu)
Vahvistin
Digitaali-analogiamuunnin
Analogi-digitaali muunnin

IC-nastat voidaan merkitä osoittimilla, jotka määrittävät niiden staattiset ja dynaamiset ominaisuudet. Kyltit sijoitetaan UGO-ääriviivalle tai viestintälinjalle lähelle UGO-ääriviivaa lähtölinjan puolelta. Suorat staattiset johtopäätökset on kuvattu viivoilla, jotka on kiinnitetty UGO:n pää- tai lisäkenttiin ilman merkkejä, käänteisillä - ympyrän muodossa lopussa. Dynaamisen tulosteen erottuva piirre on vinoviivan, nuolen tai kolmion muodossa oleva osoitin. Johtopäätökset, jotka eivät sisällä loogista tietoa, on merkitty ristillä, joka kiinnitetään joko UGO:n liitoskohtaan (kuva 2.4) tai sen välittömään läheisyyteen.

Digitaalisissa IC:issä erotetaan seuraavat laitteet toiminnallisen tarkoituksensa mukaan.

Logiikkaelementit ovat IC:itä, jotka toteuttavat loogiset perusfunktiot NOT, AND, OR ja niiden yhdistelmät AND-NOT, NOR-NOT ja AND-OR-NOT. Osa LE:stä suorittaa loogisten toimintojen lisäksi tehovahvistimien toimintoja.

Kuljettajat . Ohjainten katsotaan olevan suurennetun kuormituksen omaavia IC:itä, joiden päätarkoituksena on järjestää viestintä oheislaitteiden kanssa.

Salaajat . Enkooderin tarkoitus on muuntaa tuloa yhtenäinen koodi luonnolliseen binaariin.

Dekooderit suorittaa salaajille käänteisiä toimintoja, ts. muuntaa binäärikoodin yhtenäiseksi koodiksi. Erikoisdekooderit sisältävät binäärikoodin muuntimet ohjauskoodeiksi mevarten.

Multiplekserit lähetä yksi m tulosignaalit yksi poistu.

Demultiplekserit ratkaise käänteinen ongelma - suora yksi tulosignaali johonkin m lähtökanavat.

Aritmeettiset laitteet ovat lisälaitteet binääriluvut, kertoimet binääriluvut, ALU– aritmeettis-loogiset laitteet, piirit pariteetti,muuntimet binäärikoodit, digitaaliset vertailijat(binäärilukuvertailulaitteet).

Liipaisimet – käytettävät laitteet ulkoa ottaminen loogisia tiloja.

Rekisterit . Rekisteri on liipaisulinja, jota käytetään tietojen tallentamiseen, tallentamiseen, siirtämiseen ja tulostamiseen.

Laskurit pulssien määrä - summaus, vähennys, kääntäminen. Laskurit voivat toimia ohjelmoitavina jakajia taajuuksia.

Rentoutuminen laitteet - kuten multivibraattorit ja monovibraattorit.

Mieleenpainuva laitteet on suunniteltu tallentamaan, tallentamaan ja näyttämään tietoa.

IC:n integraatioaste (monimutkaisuuden ilmaisin) arvioidaan yhdelle sirulle tai alustalle asetettujen elementtien lukumäärällä:

pieni integroitu piiri(MIS) –……………………………. jopa 100;

keskimääräinen integroitu piiri(SIS) –………………………….. 101 – 1000;

suuri integroitu piiri(BIS) – …………………….1001 – 10000;

erittäin suuren mittakaavan integroitu piiri(VLSI) – ………..yli 100 000.

Kaikki digitaaliset laitteet voidaan luokitella kahteen pääluokkaan: yhdistelmä (ilman muistia) ja peräkkäinen (muistilla). Yhdistelmä ovat laitteita, joiden lähtötila milloin tahansa määräytyy yksiselitteisesti tulomuuttujien samanaikaisten arvojen perusteella. Näitä ovat loogiset elementit, koodimuuntimet (mukaan lukien enkooderit ja dekooderit), koodin jakajat (multiplekserit ja demultiplekserit), koodivertailijat, aritmeettis-loogiset laitteet (summaimet, vähentäjät, kertojat, itse ALU:t), lukumuistit (ROM), ohjelmoitava logiikka laitematriisit (PLM).

Lähtötila peräkkäinen Digitaalisen laitteen (äärellisen tilan koneen) arvo tietyllä ajanhetkellä ei määräydy ainoastaan ​​sen tuloissa olevien loogisten muuttujien perusteella, vaan riippuu myös niiden saapumisjärjestyksestä (sekvenssistä) aiempina ajanhetkenä. Toisin sanoen äärellistilakoneissa on välttämättä oltava muistielementtejä, jotka heijastavat koko loogisten signaalien vastaanottohistoriaa ja jotka suoritetaan varikolla, kun taas yhdistelmädigitaalilaitteet voidaan rakentaa kokonaan vain loogisten elementtien varaan. Sekvenssityyppisiä digitaalisia laitteita ovat varvastossut, rekisterit, laskurit, hajasaantimuisti (RAM), mikroprosessorilaitteet (mikroprosessorit ja mikro-ohjaimet).

Esimerkki 2.1. Ilmoita annetussa IC-luettelossa:

a) yhdistelmätyyppiset digitaaliset integroidut piirit;

b) hybriditeknologialla valmistetut mikropiirit;

c) sekvenssityyppiset digitaaliset integroidut piirit.

Ratkaisu. Luettelon yhdistelmäpiirit sisältävät K133LA3-loogisen elementin, K155KP7-multiplekserin, K564 IM3 -summaimen ja K556RT5-vain lukumuistilaitteen. K252PA1 digitaali-analogiamuunnin mikropiiri on valmistettu hybriditeknologialla, jonka sarjanumero alkaa numerolla 2. Peräkkäisiä IC:itä ovat K561TM2-liipaisin, K555IR1-rekisteri, K1533IE6-laskuri ja K537RU8-hajapääsymuistilaite. Luettelo sisältää lueteltujen mikropiirien lisäksi operaatiovahvistimen K140UD6, jännitteen stabilisaattorin K142EN5, sarjan vastuksia 301HP1A, jotka kuuluvat analogisiin IC:ihin, ja viimeinen mikropiiri on tehty filmitekniikalla (sarjanumero alkaa numerolla 3) .

Radioelektronisten laitteiden valmistuksessa aloittelevilla radioamatööreillä voi olla vaikeuksia eri elementtien kaavion symbolien tulkitsemisessa. Tätä tarkoitusta varten on koottu pieni kokoelma radiokomponenttien yleisimmistä symboleista. On huomattava, että tässä on vain ulkomainen versio nimityksestä ja erot ovat mahdollisia kotimaisissa kaavioissa. Mutta koska suurin osa piireistä ja osista on tuontialkuperää, tämä on täysin perusteltua.

Kaavion vastus on merkitty latinalaisella kirjaimella "R", numero on tavanomainen sarjanumero kaavion mukaan. Vastuksen suorakulmio voi osoittaa vastuksen nimellistehon - tehon, jonka se voi haihtua pitkään ilman tuhoa. Kun virta kulkee vastuksen läpi, tietty teho häviää, mikä johtaa jälkimmäisen kuumenemiseen. Useimmat ulkomaiset ja nykyaikaiset kotimaiset vastukset on merkitty värillisillä raidoilla. Alla on taulukko värikoodeista.

Puolijohderadiokomponenttien yleisin merkintäjärjestelmä on eurooppalainen. Tämän järjestelmän mukainen päänimitys koostuu viidestä merkistä. Kaksi kirjainta ja kolme numeroa - laajaan käyttöön. Kolme kirjainta ja kaksi numeroa - erikoisvarusteille. Niitä seuraava kirjain osoittaa eri parametrit samantyyppisille laitteille.

Ensimmäinen kirjain on materiaalikoodi:

A - germanium;
B - pii;
C - galliumarsenidi;
R - kadmiumsulfidi.

Toinen kirjain on tarkoitus:

A - pienitehoinen diodi;
B - varikap;
C - pienitehoinen matalataajuinen transistori;
D - tehokas matalataajuinen transistori;
E - tunnelidiodi;
F - pienitehoinen korkeataajuinen transistori;
G - useita laitteita yhdessä kotelossa;
N - magnetodiodi;
L - tehokas korkeataajuinen transistori;
M - Hall-anturi;
P - valodiodi, fototransistori;
Q - LED;
R - pienitehoinen säätö- tai kytkinlaite;
S - pienitehoinen kytkentätransistori;
T - tehokas säätö- tai kytkinlaite;
U - tehokas kytkentätransistori;
X - kertova diodi;
Y - tehokas tasasuuntaajadiodi;
Z - zener-diodi.

Mikropiirit ja niiden toiminta

Digitaalisten mikropiirien nimitykset, niiden nastat ja signaalit piirikaavioissa, yksinkertaisimpien digitaalisten mikropiirien pääsarjan ominaisuudet, mikropiiripakettien perustyypit sekä binäärikoodauksen periaatteet ja digitaalisten laitteiden toimintaperiaatteet ovat harkittu.

Kaavioiden perussymbolit

Kolmea päätyyppiä piiriä käytetään kuvaamaan elektronisia laitteita ja niiden komponentteja:

piirikaavio;

rakennesuunnitelma;

toiminnallinen kaavio.

Ne eroavat tarkoituksestaan ​​ja mikä tärkeintä, laitteiden kuvien yksityiskohtaisuudessa.

Kaaviokuva- yksityiskohtaisin. Se näyttää välttämättä kaikki laitteessa käytetyt elementit ja kaikki niiden väliset liitännät. Jos piiri perustuu mikropiireihin, tulee näiden mikropiirien kaikkien tulojen ja lähtöjen pin-numerot esittää. Kytkentäkaavion tulee mahdollistaa laitteen täydellinen toistaminen. Piirikaavion nimitykset ovat tiukimmin standardoituja; standardeista poikkeamista ei suositella.

Rakennesuunnitelma- vähiten yksityiskohtainen. Sen tarkoituksena on näyttää laitteen yleinen rakenne eli sen päälohkot, solmut, osat ja niiden väliset pääyhteydet. Lohkokaaviosta pitäisi olla selvää, miksi tätä laitetta tarvitaan ja mitä se tekee pääkäyttötiloissa, miten sen osat ovat vuorovaikutuksessa. Rakennekaavioiden nimitykset voivat olla melko mielivaltaisia, vaikka joitain yleisesti hyväksyttyjä sääntöjä on silti parasta noudattaa.

Toiminnallinen kaavio on rakenteellisen ja periaatteellisen yhdistelmä. Jotkut yksinkertaisimmista lohkoista, solmuista, laitteen osista näytetään siinä, kuten lohkokaaviossa, ja loput - kuten piirikaaviossa. Toiminnallinen kaavio mahdollistaa laitteen koko toiminnan logiikan ymmärtämisen, kaikki sen erot muista vastaavista laitteista, mutta ei salli tämän laitteen kopioimista ilman itsenäistä lisätyötä. Mitä tulee toiminnallisissa kaavioissa käytettäviin symboleihin, rakenteena esitetty osa ei ole standardoitu, mutta piirikaaviona esitetty osa on standardoitu.

Teknisen dokumentaation tulee sisältää rakenne- tai toimintakaavio sekä kaaviokuva. Tieteellisissä artikkeleissa ja kirjoissa ne rajoittuvat useimmiten rakenteelliseen tai toiminnalliseen kaavioon, jossa esitetään kaavioita vain joistakin komponenteista.

Katsotaanpa nyt kaavioissa käytettyjä perusmerkintöjä.

Kaikki solmut, lohkot, osat, elementit, mikropiirit näytetään suorakulmioiden muodossa asianmukaisilla kirjoituksilla. Kaikki niiden väliset yhteydet, kaikki lähetetyt signaalit on kuvattu viivoina, jotka yhdistävät nämä suorakulmiot. Tulot ja tulot/lähdöt tulee sijoittaa suorakulmion vasemmalle puolelle, lähdöt oikealle puolelle, vaikka tätä sääntöä rikotaan usein, kun piiripiirroksen yksinkertaistaminen on välttämätöntä. Nastat ja virtaliitännät eivät pääsääntöisesti piirretä, ellei tietysti käytetä epästandardeja piirielementtien sisällytyksiä. Nämä ovat yleisimmät säännöt mitä tahansa järjestelmiä varten.

Ennen kuin siirrymme tarkempiin sääntöihin, annetaan muutama määritelmä.

Positiivinen signaali (positiivinen polariteettisignaali) on signaali, jonka aktiivinen taso on looginen. Eli nolla tarkoittaa, että signaalia ei ole, yksi tarkoittaa, että signaali on saapunut (kuva 2.1).

Riisi. 2.1. Digitaaliset signaalielementit

Negatiivinen signaali (negatiivinen polariteettisignaali) on signaali, jonka aktiivinen taso on looginen nolla. Eli yksi tarkoittaa, että signaalia ei ole, nolla tarkoittaa, että signaali on saapunut (kuva 2.1).

Aktiivinen signaalitaso - tämä on taso, joka vastaa signaalin saapumista, eli sen vastaavan toiminnon suorittamista tällä signaalilla.

Passiivinen signaalitaso - Tämä on taso, jolla signaali ei suorita mitään toimintoa.

Signaalin kääntäminen tai kääntäminen on sen napaisuuden muutos.

Käänteinen lähtö on lähtö, joka tuottaa signaalin, jonka polariteetti on käänteinen tulosignaaliin verrattuna.

Suora lähtö - Tämä on lähtö, joka tuottaa signaalin, jonka polariteetti on sama kuin tulosignaali.

Positiivinen signaalin reuna - tämä on signaalin siirtymä nollasta yhteen.

Negatiivinen signaalin reuna (laskeva reuna) - tämä on signaalin siirtyminen yhdestä nollaan.

Signaalin nouseva reuna - tämä on signaalin siirtyminen passiiviselta tasolta aktiiviselle.

Signaalin laskeva reuna - Tämä on signaalin siirtyminen aktiiviselta tasolta passiiviselle.

Kellosignaali (tai vilkku) - ohjaussignaali, joka määrittää hetken, jolloin elementti tai solmu suorittaa tehtävänsä.

Rengas - ryhmä signaaleja, jotka on yhdistetty jonkin periaatteen mukaisesti, esimerkiksi väyläksi kutsutaan signaaleja, jotka vastaavat jonkin binäärikoodin kaikkia bittejä.

Riisi. 2.2. Tulojen ja lähtöjen tunnistaminen

Signaalin napaisuuden osoittamiseksi kaavioissa käytetään yksinkertaista sääntöä: jos signaali on negatiivinen, niin sen nimen eteen laitetaan miinusmerkki, esimerkiksi -WR tai -OE tai (harvemmin) viiva. on sijoitettu signaalin nimen yläpuolelle. Jos tällaisia ​​merkkejä ei ole, signaalia pidetään positiivisena. Signaalien nimissä käytetään yleensä latinalaisia ​​kirjaimia, jotka ovat englanninkielisten sanojen lyhenteitä, esimerkiksi WR - tallennussignaali (sanasta "kirjoita" - "kirjoittaa").

Signaalin inversio ilmaistaan ​​ympyrällä tulo- tai lähtökohdassa. On käänteisiä tuloja ja käänteisiä lähtöjä (kuva 2.2).

Jos jokin mikropiiri suorittaa toiminnon tulosignaalin reunaa pitkin, sisääntulokohtaan asetetaan vinoviiva (45° kulmassa) ja kaltevuus oikealle tai vasemmalle määräytyy sen mukaan, onko positiivinen vai negatiivinen reuna. käytetään tässä tapauksessa (kuva 2.2).

Mikropiirin lähdön tyyppi on merkitty erityisellä kuvakkeella: lähtö 3C - yliviivatulla vinoneliöllä ja lähtö OK - alleviivatulla timantilla (kuva 2.2). Vakiolähtöä (2C) ei ole merkitty millään tavalla.

Lopuksi, jos mikropiirissä on näytettävä ei-informaatiolähtöjä, eli lähtöjä, jotka eivät ole loogisia tuloja eivätkä loogisia lähtöjä, tällainen lähtö on merkitty vinosti (kaksi kohtisuoraa viivaa 45°:n kulmassa). Tällaisia ​​voivat olla esimerkiksi nastat ulkoisten elementtien (vastukset, kondensaattorit) liittämiseen tai tehonastat (kuva 2.3).

Riisi. 2.3. Ei-informaatiotulosteiden nimeäminen

Kaavioissa on myös erikoissymbolit renkaille (kuva 2.4). Rakenne- ja toimintakaavioissa väylät on merkitty paksuilla viivoilla tai kaksoisnuolilla ja väylään sisältyvien signaalien määrä on merkitty väylän ylittävän vinoviivan vieressä. Piirikaavioissa väylä on myös merkitty paksulla viivalla, ja väylälle tulevat ja sieltä lähtevät signaalit on kuvattu ohuina viivoina kohtisuorassa väylään nähden osoittaen niiden numeron tai nimen (kuva 2.4). Kun binäärikoodia lähetetään väylän kautta, numerointi alkaa koodin vähiten merkitsevästä numerosta.

Riisi. 2.4. Renkaan nimitys

Mikropiirejä kuvattaessa käytetään tulo- ja lähtösignaalien lyhennettyjä nimiä kuvastamaan niiden toimintaa. Nämä nimet sijaitsevat kuvassa vastaavan nastan vieressä. Myös mikropiirien kuvassa on merkitty niiden suorittama toiminto (yleensä ylhäällä keskellä). Sirun kuva on joskus jaettu kolmeen pystysuoraan kenttään. Vasen kenttä viittaa tulosignaaleihin, oikea kenttä viittaa lähtösignaaleihin. Keskikenttä sisältää mikropiirin nimen ja sen ominaisuuksien symbolit. Ei-informaatiohavainnot voidaan merkitä joko vasempaan tai oikeaan marginaaliin; joskus ne näkyvät sirua edustavan suorakulmion ylä- tai alaosassa.

Taulukossa 2.1 näyttää joitain yleisimmistä mikropiirien signaalien ja toimintojen merkinnöistä. Mikropiiri kokonaisuudessaan on merkitty kaavioissa kirjaimilla DD (englanniksi "digital") vastaavalla numerolla, esimerkiksi DD1, DD20.1, DD38.2 (pisteen jälkeen sisällä olevan elementin tai solmun numero mikropiiri näkyy).

Taulukko 2.1. Jotkut signaalien ja mikropiirien nimitykset
Nimitys	Nimi	Tarkoitus
		Elementti I
		Element Exclusive TAI
		OR-elementti
		Osoitebitit
		Kellosignaali (vilkkuvalo)
		Kellon resoluutio
		Sirun valinta
		Databitit, data
		Dekooderi
		Kolmannen osavaltion päätös
		Generaattori
		Syötä uloskäynti
		Poistumislupa
		Multiplekseri
		Nollaa (asetettu nollaan)
		Asennus yksikköön
		Adder
		Tilin loppu
		Kolmas poistumistila

Täydellisempi taulukko piirikaavioissa käytetyistä signaalimerkinnöistä ja mikropiireistä on liitteessä.

Nykyaikaisten integroitujen piirien symbolijärjestelmä on perustettu OST 11073915-80:lla. Merkintäjärjestelmä perustuu aakkosnumeeriseen koodiin.

Ensimmäinen elementti on numero, joka osoittaa integroidun piirin ryhmän sen suunnittelun ja teknisen suunnittelun mukaan:

1,5,6,7 - puolijohdepiirit; 2,4,8 - hybridi; 3 - muu (kalvo, tyhjiö, keraaminen).

Toinen elementti on kaksi tai kolme numeroa (01 - 99 tai 001 - 999), jotka osoittavat tämän sarjan IC-sarjan kehityksen sarjanumeron.

Ensimmäinen ja toinen elementti muodostavat sarjan mikropiirejä.

Kolmas elementti on kaksi kirjainta, jotka osoittavat mikropiirin toiminnallisen alaryhmän ja tyypin.

1. Tietokonelaitteet:

BE - mikrotietokone; VM - mikroprosessorit; BC - mikroprosessoriosat; VU - mikroohjelman ohjauslaitteet; VR - toiminnalliset laajentimet; VB - synkronointilaitteet; VN - keskeytyksen ohjauslaitteet; BB - tulo-lähtö-ohjauslaitteet; VT - muistinhallintalaitteet; VF - toiminnalliset tiedonmuuntimet; VA - laitteet liitäntään moottoritielle; VI - ajastuslaitteet; VX - mikrolaskimet; VG - ohjaimet; VK - yhdistetyt laitteet; VZh - erikoislaitteet; VP - muut.

2. Signaaligeneraattorit:

HS - harmoninen; GG - suorakaiteen muotoinen; GL - lineaarisesti muuttuva; GM - melu; GF - erityinen muoto; GP - muut.

3. Ilmaisimet:

KYLLÄ - amplitudi; DI - pulssi; DS - taajuus; DF - vaihe; DP - muut.

4. Tallennuslaitteet:

RM - RAM-matriisit; RU - RAM; RV - ROM-matriisit; RE - ROM (naamio); RT - ROM kerta-ohjelmointimahdollisuudella; RR - ROM, jossa on mahdollisuus useaan sähköiseen uudelleenohjelmointiin; RF - ROM, jossa on ultraviolettipoisto ja sähköinen tietojen tallennus; RA - assosiatiiviset tallennuslaitteet; RC - tallennuslaitteet digitaalisessa datakeskuksessa; RP - muut.

5. Toissijaiset virtalähteet:

EM - muuntimet; EB - tasasuuntaajat; FI - jatkuvat jännitteen stabilisaattorit; ET - virran stabilisaattorit; EK - pulssijännitteen stabilisaattorit; EU - ohjauslaitteet pulssijännitteen stabiloijille; EC - toissijaiset virtalähteet; EP - muut;

6. Kytkimet ja avaimet:

CT - virta; KN - jännite; KP - muut;

7. Loogiset elementit:

LI - JA; LL - TAI; LN - EI; LS - JA-TAI; LA - JA-EI; LE - TAI-EI; LR - JA-TAI-EI; LK - JA-TAI-EI (JA-TAI); LM - TAI-EI (OR); LB - JA-EI / TAI-EI; LD - laajentimet; LP - muut.

8. Monitoimilaitteet:

HA - analoginen; HL - digitaalinen; HC - yhdistetty; XM - digitaaliset matriisit; CI - analogiset matriisit CT - yhdistetyt matriisit; HI - muut.

9. Modulaattorit:

MA - amplitudi; MI - pulssi; MS - taajuus; MF - vaihe; MP - muut.

10. Elementtisarjat:

ND - diodit; NT - transistorit; NR - vastukset; EI - kondensaattorit; NK - yhdistetty; NF - toimiva; NP - muut.

11. Muuntimet:

PS - taajuudet; PF - vaiheet; PD - kesto (pulssit); PN - jännite; PM - teho; PU - taso (koordinaattorit); PL - taajuussyntetisaattorit; PE - analogiset taajuudenjakajat; PC - digitaaliset taajuudenjakajat; PA - digitaalinen - analoginen; PV - analoginen - digitaalinen; PR - koodi - koodi; PP - muut.

12. Liipaisimet:

TL - Schmitt; TD - dynaaminen; TT - T - laukaisu; TR - RS - laukaisu; TM - D - liipaisin; TV - JK - laukaisu; TK - yhdistetty; TP - muut.

13. Vahvistimet:

UT - tasavirta; UI - pulssi; UE - toistimet; HF - korkea taajuus; UR - välitaajuus; YK - matala taajuus; Iso-Britannia - laajakaista; UL - lukeminen ja toisto; UM - merkinnät; UD - leikkaussalit; USA - ero; YLÖS - muut.

14.Viivelaitteet:

BM - passiivinen; BR - aktiivinen; BP - muut.

15. Laitteiden valinta ja vertailu:

CA - amplitudi; CB - väliaikainen; CC - taajuus; SF - vaihe; SP - muut.

16. Suodattimet:

HF - korkeat taajuudet; FN - matalat taajuudet; FE - nauha; FR - lovi; FP - muut.

17. Muotoilijat:

AG - suorakaiteen muotoiset pulssit; AF - erikoismuotoillut pulssit; AA - osoitevirrat; AR - purkausvirrat; AP - muut.

18. Valoherkät latauskytketyt laitteet:

CM - matriisi; TL - lineaarinen; CPU - muut.

19. Digitaaliset laitteet:

IR - rekisterit; IM - summaimet; IL - puolilisääjät; IE - laskurit; ID - salauksen purkajat; IR - yhdistetty; IV - salaajat; IA - aritmeettiset - loogiset laitteet; IP - muut.

Neljäs elementti on numero, joka osoittaa sarjassa olevan mikropiirin kehityksen sarjanumeron.

Merkintään voidaan syöttää myös lisäsymboleja (A:sta Z:hen), jotka määrittävät mikropiiriparametrien vaihteluiden toleranssit jne. Merkinnän ensimmäistä elementtiä voidaan edeltää seuraavat kirjaimet: K - laajasti käyttökelpoisille laitteille; E - vientiin (lyijyväli 2,54 ja 1,27 mm); P - toisen tyypin muovikotelo; M - toisen tyypin keraaminen, metalli- tai lasikeraaminen runko; E - toisen tyypin metallipolymeerikotelo; A - neljännen tyypin muovikotelo; I - neljännen tyypin H lasikeraaminen runko - kristallikantaja.

Pakkaamattomissa integroiduissa piireissä sarjanumeron eteen voidaan lisätä kirjain B ja sen jälkeen tai lisäkirjainmerkinnän jälkeen kuvion muutosta kuvaava numero merkitään yhdysviivalla:

1 - joustavilla johdoilla; 2 - nauhajohdoilla; 3 - jäykillä johtimilla; 4 - yhteisellä levyllä (ei jaettu); 5 - erotettu orientaatiota menettämättä (esimerkiksi liimattu kalvoon); 6 - kosketintyynyillä ilman johtimia (kristalli).

Puolijohdevalmistajat ovat viime vuosina tehostaneet tuotevalikoimaansa ja tarjottavien laitteiden määrä on hieman laskenut. Tätä on kuitenkin vaikea havaita tarkasteltaessa komponenttiluetteloita, joissa vain yhden tyypin eri laitteiden määrä voi olla vähintään useita satoja. Suurelle, ammattimaiselle toimittajalle useita tuhansia puolijohteita on saatavilla luetteloissa.

Siksi kokeneidenkin radioinsinöörien tulee olla varovaisia ​​komponenttien valinnassa, sillä virheitä on helppo tehdä, kun samantyyppisiä komponentteja on niin paljon, ja monilla on samanlaiset merkinnät. Muussa tapauksessa saatat ostaa väärän laitteen/komponentin tai oikean komponentin mutta väärän version.

Merkinnän anatomia

Virheitä ei tule, jos ymmärrät puolijohdekomponenttien merkintöjen perusanatomian. Tämä ei tietenkään ratkaise kaikkia ongelmia, mutta sinun on tiedettävä merkinnän kolme osaa.

Yleensä merkinnät sisältävät etuliite, joka tarjoaa joitain perustietoja laitteesta, mutta käytetyt koodausmenetelmät ovat hyvin yksinkertaisia ​​eivätkä koskaan kerro sinulle tietystä laitteesta. Komponentteja ostettaessa etuliite voi kuitenkin olla (ja melko usein on) erittäin tärkeä.

Toinen osa on perus(kuten tuotteen sarjanumero) ja siinä on kolme tai neljä numeroa.

Kolmas osa - pääte, tarjoaa lisätietoa laitteesta, mutta se ei ole aina läsnä, etenkään transistoreille ja diodeille. Se on tarpeen vain, jos niitä on kaksi tai useampi laitteen eri versioita.

Tämä on jälleen tärkeää komponentteja ostettaessa, ja saatat helposti päätyä väärään versioon, jos laitteessa on väärä pääte. On monia esimerkkejä identtisistä laitteista, joilla on eri jälkiliitteet.

Keskijohto

Pääosa on puolijohdeelementtien merkitsemisen yksinkertaisin osa. Ensimmäinen tämäntyyppinen rekisteröitävä laite voi olla numeroitu "0001", seuraava "0002" jne.

Käytännössä tämä ei aivan toimi niin, ja jotkut transistorivalmistajat alkavat merkitä tuotteisiinsa "100" -merkinnällä "001":n sijaan. Mutta sillä ei ole väliä.

Tämän merkintämenetelmän merkittävä haittapuoli on se, että puolijohdelaitteita on enemmän kuin saatavilla olevia numeroita (3 tai 4 numeroa).

Esimerkiksi laite, jonka nimi on "555", voi olla suosittu ajastinintegroitu piiri (IC), transistori, jolla on eurooppalainen numerotyyppi, ja ehkä jotain muuta, kuten toisen tyyppinen integroitu piiri tai optinen laite.

Näin ollen numeeriset perusmerkinnät ovat tärkeitä, mutta ne eivät yksinään riitä tunnistamaan kohdetta tarkasti.

Sopivan elementin valitsemiseksi sinun on kiinnitettävä huomiota merkinnän muihin osiin.

Aloittaa alusta

merkinnän ensimmäinen osa ( etuliite) suorittaa kaksi toimintoa, ja varten eurooppalainen valmistajien, tämä merkinnän osa tarjoaa joitain perustietoja laitteen tyypistä. Se on jokseenkin samanlainen ja saa alkunsa tyhjiöputkien merkinnöistä, mutta puolijohdelaitteiden osalta ensimmäinen kirjain osoittaa käytetyn puolijohdemateriaalin tai integroidun piirin tyypin:

Toinen kirjain osoittaa laitteen tyypin, kuten taulukossa 2.

Huomaa, että teollisiin sovelluksiin tarkoitetut elementit on merkitty kolmella kirjaimella.

Esimerkiksi BC550 on pieni piitransistori audio- tai muihin matalataajuisiin sovelluksiin, kun taas BF181 on pienitehoinen piitransistori RF-käyttöön.

Yksi vähemmän

Yksinkertaiset puolijohteet Amerikkalaiset valmistajat on merkitty JEDEC-järjestelmän (Joint Electron Devices Engineering Council) mukaisesti ja niillä on etuliite, joka koostuu numerosta ja N-kirjaimesta. Luku on yksi pienempi kuin laitteessa olevien liittimien määrä, mikä käytännössä tarkoittaa 1:tä diodeille ja zener-diodeille (eli kahdelle liittimelle), "2" tavallisille transistoreille ja "3" tai enemmän erikoislaitteille, kuten kaksois- gate MOSFET -transistorit ja niin edelleen.

Joten 1N4148 on laite, jossa on kaksi liitintä, mikä tarkoittaa yleensä diodia. Tämä on itse asiassa pieni diodi, mutta tätä tietoa ei näytetä JEDEC-tyyppimerkinnöissä, jotka ovat vähemmän informatiivisia kuin European Pro Electron.

Nykyään merkintöjä ei usein löydy japanilainen JIS (Japanese Industrial Standards) -järjestelmä, mutta sen ensimmäinen numero on jälleen numero, joka on yksi vähemmän kuin elementin nastojen lukumäärä. Tätä seuraa kaksi kirjainta, jotka ilmaisevat laitteen yleisen tyypin:

Kuten näette, tavanomaisissa transistorityypeissä kaksi ensimmäistä numeroa ovat aina "2S" ja ovat ehkä hieman hyödyttömiä, joten nämä kaksi numeroa jätetään usein pois elementtejä merkittäessä.

Valmistaja

Useimmat elektroniset komponentit on merkitty luetteloitujen standardimenetelmien mukaisesti. Mutta on myös poikkeuksia. (Kuva 1).

Tässä tämän tehotransistorin TIP-etuliite osoittaa, että se on Texas Instrumentsin muovipakattu tehotransistori. Valmistaja asetti kuitenkin MOSPEC-logon etupuolelle, joten etuliitteestä tuli merkinnän toinen elementti.

Tämä tapahtuu usein integroitujen piirien merkinnöissä, joissa valmistaja lisää oman koodauksensa vakiotyyppimerkintään.

Kuva 2. Tämän integroidun piirin etuliitteenä on merkintä "LM", mikä osoittaa, että se on kansallinen puolijohdetuote.

Muutama esimerkki: KCA ja Motorola käyttävät etuliitteitä "CA" ja "MC". Koska eri valmistajat voivat valmistaa saman elementin ja merkitä eri tavalla, elementtien tunnistamisessa syntyy vaikeuksia.

Tietenkin useiden valmistajien läsnäolo markkinoilla aiheuttaa kilpailua, mikä sen seurauksena alentaa radioelementtien hintoja. Tämä on hyvä meille. Toisaalta jokainen valmistaja lisää jotain erilaista elementtien merkintään, mikä vaikeuttaa niiden tunnistamista.

Kun selaat integroitujen piirien luetteloa, se on luultavasti parasta jättää etuliite huomioimatta ja keskittyä kahteen muuhun merkintäelementtiin. Lisäksi komponenttien toimittajat eivät useinkaan takaa tiettyjen valmistajien laitteiden toimitusta. Jos tilaat (sanotaan) MC1458CP. mutta he lähettivät sinulle CA1458E. tai päinvastoin, ei ole syytä huoleen. Molemmat IC:t ovat 1458 kaksoisoperaatiovahvistin, eikä niiden välillä ole käytännön eroa. MC1458CP:n valmistaa Motorola tai Texas Instruments, ja CA1458E:n on valmistanut RCA.

Erilaisia ​​vaihtoehtoja

Suurin osa transistoreista ei ole päätettä merkinnöissä. Jos jälkiliite on olemassa, se on yleensä yksi kirjain ja osoittaa vahvistusta tai jotain muuta parametria. Tyypillisesti transistorit, joilla on pieni vahvistus, on merkitty kirjaimella "A", transistorit, joilla on keskivahvistus, kirjaimella "B" ja suurella vahvistuksella kirjaimella "C". Tietyt arvot tai alueet on ilmoitettu elementin tietolomakkeessa.

Siksi, jos kaaviossa näkyy transistori, jossa on jälkiliite “B”, voit turvallisesti korvata sen transistorilla, jolla on jälkiliite “C”. Kun se korvataan elementillä, jossa on jälkiliite "A", sen vahvistus ei välttämättä riitä ja laite kieltäytyy toimimasta tai menee usein ylikuormitukseen.

On tilanteita (onneksi melko harvinaisia), kun pääte osoittaa elementin napojen sijainnin. Transistoreilla ne on merkitty "L" tai "K". Useimmilla transistoreilla on yksi tyypillinen päätekokoonpano. Mutta jos laitteesi ei toimi tuntemattomista syistä, tarkista, onko sinulla transistoreita, joissa on tällaisia ​​jälkiliitteitä.

Integroitujen piirien kohdalla tilanne on päinvastainen. Tässä valmistajat käyttävät usein päätettä osoittamaan kotelotyyppiä. Ja jos ohitat jälkiliitteen tilattaessa tai määrität väärän, saatat saada sirun, jonka malli ei ole yhteensopiva piirilevysi kanssa.

Tilannetta vaikeuttaa se, että jälkiliitteille ei ole standardeja ja jokainen valmistaja käyttää omia merkintätyyppejä. Ole siis erittäin varovainen tilaaessasi mikropiirejä!

Taajuusmerkintä

Joissakin integroiduissa piireissä on pääte, joka ilmaisee laitteen kellonopeuden. Tätä järjestelmää käytetään yhdessä muistin ja joidenkin muiden tietokonepiirien, kuten mikro-ohjainten ja mikroprosessorien, kanssa. Useimmissa tapauksissa lisänumerot ovat itse asiassa merkinnän pääosan laajennus, eivät pääte, koska jälkiliite on merkinnässä ja, kuten edellä mainittiin, ilmaisee todennäköisesti tapauksen tyypin.

Esimerkiksi joissain PIC-mikro-ohjaimissa perusnumerotyyppiin on lisätty "-20". Lisämerkinnät osoittavat sirun maksimikellonopeuden (megahertseinä). Voit käyttää varsin turvallisesti tuotetta, jonka kellonopeus on suurempi kuin osaluettelossa. Kuitenkin nopeampia versioita yleensä paljon kalliimpaa kuin hitaat.

Ja tekniikka...

Mutta valitettavasti kaikki ei ole niin yksinkertaista. Varsinkin integroiduilla piireillä. Logiikkapiirien 74. sarja (TTL) oli pääpiiri, muiden sarjojen kanta ja se oli alun perin merkitty annettujen sääntöjen mukaan: etuliite-pääosa-liite. Merkitseessään myöhempiä, parannettuja sarjoja valmistajat alkoivat poiketa vakiomerkinnöistä - etuliite “74” ja perusnumeron väliin he alkoivat lisätä merkintöjä, jotka osoittavat mikropiirien perheen:

Tämä merkintä voi ilmoittaa valmistustekniikan ja sen seurauksena nopeuden (taajuuden), syöttöjännitteen ja muut parametrit.

Eli alkuperäinen laite 7420 tänään voidaan merkitä 74HC20, 74MCT20 ja 74LS20. Nämä ovat kaikki erilaisia ​​siruperheitä yhteensopimaton keskenään. Siksi tilaamisen yhteydessä on tärkeää valita oikea tyyppi!

Ja nykyinen!

Samanlainen tilanne vallitsee kansan rakastettujen integroitujen stabilointilaitteiden L78XX ja L79XX kanssa. Tässä perusmerkintään lisätään kaksi numeroa, jotka osoittavat stabilaattoreiden lähtöjännitteen: L7805 - lähtöjännite 5V, L7912 - lähtöjännite -12V.

Mutta numeron keskellä voi olla kirjaimia, jotka osoittavat stabilisaattorin suurimman lähtövirran. Kolme merkintävaihtoehtoa on mahdollista, kuten taulukosta näkyy:

Joten stabilisaattori, jossa on merkintä "78L15", tuottaa 15 V:n lähtöjännitteen ja maksimivirran 100 mA.

Ole varovainen lukeessasi valmistajien luetteloita ja ole varovainen tilaaessasi elektronisia komponentteja!

Artikkeli on laadittu "Practical Electronics Every Day" -lehden materiaalien pohjalta.

Ilmainen käännös: Päätoimittaja « »