Разработка электрической схемы цифрового устройства на основе базовых интегральных микросхем: упрощение и преобразование; выбор типа логики и конкретных серий. Электрический расчет цифровой схемы, расчет мощностей. Создание топологии в гибридном варианте.
Аннотация к работе
При реализации данного цифрового устройства будем использовать 6 ЦИМС с логикой КМДП (DD1, DD2, DD3, DD4, DD5 и DD7) 1 ЦИМС с логикой ТТЛ (DD6), чтобы была необходимая мощность. Чтобы обеспечить большой выходной ток, будем использовать параллельное включение Епит=5В. DD1 1564ЛИ1 4 лог. эл.Время задержки распространения
Для Y1 тзд.р.ср=t1 t4 t5=19.5 7.25 13.5=40.25нс<70нс
Для Y2 тзд.р.ср= t1 t3 t4=19.5 17 7.25=43.75нс<70нс
Для Y3 тзд.р.ср= t2 t5 t7=17 13.5 7.25=37.75нс<70нс
Для Y4 тзд.р.ср= t1 t5 t6=19.5 13.5 6.3=39.3нс<70нс
Для Y4 Івых=60МА>30МАПолучили электрическую схему цифрового устройства, которая реализует данные 4 уравнения и соответствует дополнительным условиям2.1 Задание ко второй части0,8В не хватит, чтобы открыть три p-n перехода. Что VT5 находится в режиме насыщения. IБVT5>ІБ.НАС > VT5 действительно находится в режиме насыщение Предположим, что VT3 и VT4 находятся в режиме насыщения. IБVT3>ІБ.НАС.VT3, IБVT4>ІБ.НАС.VT4 > VT3 и VT4 действительно находятся в режиме насыщения.1111 2 2 0,7 0,1 0,7 5,986 инвер. инвер. нас. нас. закр откр открВходная комбинация Токи, МА Потребляемая мощность, МВТ Для первой комбинации Р=6*(0,433 0,347 0,582 7,2)=51,37МВТДанная схема реализует функцию Y=x1*x2*x3 x4…Рассчитали электрическую схему, определили таблицу истинности и по ней определили какую функцию реализует заданная схемаВозьмем сплав PC-3001Выбираем активные элементы - диоды и транзисторы, руководствуясь следующими принципами: · Диоды и транзисторы должны быть бескорпусными; · Должны быть предназначены для работы в импульсном режиме; · Для транзисторов: , , 1. В качестве диодов VD1, VD2 возьмем КД904А Uобр.max=10ВПлощадь, занимаемая резисторами: SR=SR1 SR2 SR3 SR4 SR5 SR6=2.4*0.2 3*0.2 2*0.2 2*0.2 1.8*0.2 1.6*1.В третье части я разработал топологический чертеж в гибридном варианте, учитывая основные ограничения, накладываемые тонкопленочной технологией.В данной курсовой работе мы составили электрическую схему на основе базовых цифровых интегральных микросхем (ЦИМС), для этой электрической схемы и учитывая дополнительные требования к этой схеме мы выбрали для 6 ЦИМС логику КМДП и для 1 ЦИМС логику ТТЛ; произвели электрический расчет цифрового устройства и построил топологию этого устройства.
План
Содержание
1. Разработка электрической схемы цифрового устройства
1.1 Задание к первой части
1.2 Упрощение и преобразование
1.3 Выбор типа логики и конкретных серий
1.4 Электрическая схема цифрового устройства
1.5 Проверка условий
Вывод
2. Электрический расчет цифровой схемы
2.1 Задание ко второй части
2.2 Электрический расчет схемы
2.3 Таблицы
2.4 Расчет мощностей
2.5 Таблица истинности
Вывод
3. Разработка топологии в гибридном варианте
3.1 Пленочные проводники
3.2 Навесные элементы
3.3 Топологический чертеж ИМС
Вывод
Заключение
Список используемой литературы
1. Разработка электрической схемы цифрового устройства.
1.1 Задание к первой части
Даны четыре уравнения:
Дополнительные требования: · Выходной ток Івых?30МА
· Общая потребляемая мощность устройства Рпотр?100МВТ
· Время задержки распространения сигнала тзд.р.ср?70нсек
1.2 Упрощение и преобразование
Y2 оставим без изменения
1.3 Выбор типа логики и конкретных серий
Вывод
Получили электрическую схему цифрового устройства, которая реализует данные 4 уравнения и соответствует дополнительным условиямРассчитали электрическую схему, определили таблицу истинности и по ней определили какую функцию реализует заданная схемаВ третье части я разработал топологический чертеж в гибридном варианте, учитывая основные ограничения, накладываемые тонкопленочной технологией.В данной курсовой работе мы составили электрическую схему на основе базовых цифровых интегральных микросхем (ЦИМС), для этой электрической схемы и учитывая дополнительные требования к этой схеме мы выбрали для 6 ЦИМС логику КМДП и для 1 ЦИМС логику ТТЛ; произвели электрический расчет цифрового устройства и построил топологию этого устройства.
В результате проделанной работы мы освоили основные положения Т.Э. и их практическое применение, а именно: - Закрепили основные положения алгебры логики, при помощи чего, можно минимизировать функции и реализовывать их в различных логических базисах и на практических элементах;
- Освоили принципы выбора логики ИМС и расчета их параметров; -Научились рассчитывать простейшие цифровые интегральные микросхемы;
- Так же освоили принцип подбора материалов и активных элементов для микросхемы, и последующей разработки топологии этой схемы.
Список литературы
1. Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника: Учеб. пособие для вузов / Ю.Л. Бобровский, С.А. Корнилов, И.А. Кратиров и др.; Под ред. проф. Н.Д. Федорова.- М.: Радио и связь, 1998. - 580 с.
2. Ефимов, Козырь. Основы микроэлектроники.- М.: Сов. Радио,1980г.
3. В.Л. Савиных. Микроэлектроника. 1999
4. А.Н. Удальцов. Разработка интегрального цифрового устройства. 2008