Зарубежные ИМС широкого применения Чернышева (стр. 1 из 40)

Ю. М. Кутыркин А. В. Нефедов А. М. Савченко

Зарубежные

интегральные

микросхемы

широкого

применения

СПРАВОЧНИК

Под редакцией А. А. ЧЕРНЫШЕВА

москва энергоатомиздат

1984

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

Введение

Раздел первый. Условные обозначения зарубежных интегральных микросхем

Раздел второй. Аналоговые интегральные микросхемы

2.1. Операционные усилители

2.2. Мощные усилители низкой частоты

2.3. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи

2.3.1. Цифро-аналоговые преобразователи ....

2.3.2. Аналого-цифровые преобразователи . . .

2.4. Аналоговые ключи и коммутаторы.....

2.4.1. Аналоговые ключи........

2.4.2. Аналоговые коммутаторы......

2.5. Интегральные микросхемы для вторичных источников питания

2.5.1. Интегральные стабилизаторы напряжения непрерывного действия

2.5.2. Интегральные прецизионные источники опорного напряжения

2.5.3. Интегральные микросхемы управления импульсными (ключевыми) стабилизаторами напряжения

Раздел третий. Цифровые интегральные микросхемы

3.1. Интегральные микросхемы для логических и арифметических устройств

3.2. Микропроцессоры

3.3. Полупроводниковые запоминающие устройства

Приложение. Типовые корпусы ИМС ......

Перечень зарубежных ИМС, вошедших в справочник

ПРЕДИСЛОВИЕ

Основной элементной базой современной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) являются интегральные микросхемы (ИМС). Свойства, параметры, характеристики и особенности ИМС определяют технические, эксплуатационные и экономические характеристики РЭА.

Эффект от применения ИМС в РЭА состоит не только в том, что обеспечивается уменьшение ее массы, габаритов и стоимости, но и в том, что упрощается процесс ее проектирования, удешевляется технология монтажа и сборки. Например, электронная вычислительная машина CD 1604 в 1960 г. содержала 100 тыс. диодов и 25 тыс. транзисторов. В связи с появлением ИМС микрокалькулятор образца 1964 г. содержал уже вместо 21 тыс. дискретных элементов всего 29 МОП ИМС. В настоящее время подобный микрокалькулятор содержит всего одну большую ИМС. По зарубежным данным стоимость процесса сборки на дискретных элементах составляет 77 % стоимости всей аппаратуры, а на ИМС средней сложности — лишь 40 %.

Кроме того, при применении ИМС сокращаются работы по корректировке, настройке, техническому обслуживанию и ремонту РЭА, уменьшается потребление мощности от источников питания.

Широкое применение ИМС в радиоэлектронной аппаратуре вызывает повышенный интерес к информации не только об отечественных, но и зарубежных аналоговых и цифровых интегральных микросхемах. В книге приводятся сведения об условных обозначениях ИМС, электрических параметрах аналоговых ИМС (операционных усилителей, усилителей мощности, цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей, аналоговых ключей и коммутаторов; ИМС для вторичных источников питания) и цифровых ИМС (логических, запоминающих устройств и микропроцессоров) ведущих зарубежных фирм.

Типовые конструкции ИМС приведены в приложении.

Параграфы 2.4, 2.5 написаны Ю. М. Кутыркиным; предисловие, введение, разд. 1, § 2.1 — 2.3 — А. В. Нефедовым, разд. 3 — А. М. Савченко.

Авторы

ВВЕДЕНИЕ

Первые зарубежные лабораторные образцы ИМС (триггер и генератор сдвига фаз) были созданы в США в 1958 г. фирмой Texas Instr. (патент на первую ИМС был выдан Ж. Кильби и затем Р. Нойсу в 1959 г.). В дальнейшем в 1961 г. были выпущены серийные логические ИМС фирмами Fairchild (схема совпадений, регистр, триггер, содержавший четыре биполярных транзистора и два резистора) и Texas Instr. (серия SN51). В 1962 г. появились и первые аналоговые ИМС серии SN52 (маломощный усилитель низкой частоты, операционный усилитель и видеоусилитель).

Радикальное изменение принципов создания ИМС принесли разработанная фирмой Fairchild в 1960 г. планарная технология для биполярных транзисторов, а также методы создания полевых транзисторов (транзисторы с р-n переходом были получены впервые в 1957 г., а МОП-транзисторы — в 1962 г.) Первая логическая МОП-схема была создана фирмой RCA в 1963 г. и содержала 16 МОП-транзисторов. В 70-е годы появилось много различных базовых технологий и новых технологических направлений, используемых для создания ИМС: р-МОП, n-МОП, КМОП, инжекционная логика (И²Л) в 1972 г., приборы с зарядовой связью (ПЗС) в 1970 г. и др. В настоящее время насчитывается около 50 технологических разновидностей ИМС. Развитие микроэлектроники идет по пути повышения уровня интеграции ИМС путем увеличения числа элементов и уменьшения структурных размеров элементов с помощью новых технологических методов: от первых ИМС с малой степенью интеграции-SSI (менее чем 100 элементов на кристалл) до ИМС средней — MSI (от 100 до 1000 элементов на кристалл) и большой — LSI (от 1000 до 100000 элементов на кристалл) степени интеграции. Например, у микропроцессора типа 8086 на кристалле площадью 33 мм² содержится 29 тыс. транзисторов. Многие из современных больших ИМС эквивалентны по функциональным возможностям большим радиоэлектронным устройствам. В настоящее время наступила стадия создания и сверхбольших ИМС (VLSI). Значительное повышение уровня интеграции ИМС приводит к слиянию в единый технологический цикл процессов создания ИМС и РЭА. Однако рост степени интеграции, а значит, и сложность ИМС, будет ограничиваться, очевидно, экономическими и практическими факторами из-за специфичности и узкого применения (ограниченного спроса) таких сверхбольших ИМС, а также такими проблемами, как проблема внутренних межсоединений, занимающих все большую площадь по мере увеличения числа элементов. Кроме того, с уменьшением геометрических размеров элементов возрастает сопротивление межсоединений, вследствие чего увеличивается мощность рассеяния и снижается быстродействие ИМС. Не менее важной проблемой является сборка ИМС в корпуса с большим числом выводов.

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЗАРУБЕЖНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

За рубежом существуют различные системы кодирования (обозначения) ИМС, действующие как в международном масштабе, так и внутри отдельных стран и фирм.

В европейских странах система кодирования ИМС аналогична системе, принятой для кодирования дискретных полупроводниковых приборов, и используется примерно 40 фирмами различных стран (Англии, Бельгии, Италии, Испании, Нидерландов, Швеции, ФРГ), выпускающими полупроводники. Основные принципы кодирования, по которым обозначения присваиваются организацией Association International Pro Electron, приводятся ниже.

Код состоит из трех букв, за которыми следует серийный номер (например, ТВА810, SAB2000).

Первая буква (для одиночных схем) отражает принцип преобразования сигнала в схеме: S — цифровая схема; Т — аналоговая схема; U — смешанная аналого-цифровая схема.

Вторая буква не имеет специального значения (выбирается фирмой-изготовителем), за исключением буквы Н, которой обозначаются гибридные схемы.

Для серий (семейств) цифровых схем первые две буквы обозначают: FL, FZ, GD — цифровые схемы;

GA — маломощные ТТЛ-схемы; GF — стандартные ТТЛ-схемы; GJ — быстродействующие ТТЛ-схемы; GM — маломощные с диодами Шоттки ТТЛ-схемы; НВ — комплементарные МОП-схемы 4000А; НС — комплементарные МОП-схемы 4500В.

Третья буква обозначает рабочий диапазон температуры или как исключение — другую важную характеристику:

А — температурный диапазон не нормирован;

В — от 0 до +70 °С;

С — от — 55 до +125 °С;

D — от — 25 до + 70°С;

Е — от — 25 до +85°С;

F — от — 40 до +85 °С;

G — от — 55 до +85°С.

Затем следует серийный номер. Он может быть либо четырехзначным числом или серийным номером, состоящим минимум из четырех цифр существующего внутрифирменного номера. Если последний состоит менее чем из четырех цифр, то количество цифр увеличивается до четырех путем добавления нулей перед ними.

Кроме того, за цифрами может следовать буква для обозначения варианта (разновидности) основного типа.

При обозначении вариантов корпусов (после серийного номера) первая буква показывает тип корпуса:

С — цилиндрический корпус;

D — с двухрядным параллельным расположением выводов

F — плоский (с двусторонним расположением выводов);

G — плоский (с четырехсторонним расположением выводов);

К — металлический корпус типа ТО-3;

Q — с четырехрядным параллельным расположением выводов; вторая буква показывает материал корпуса: В — бериллиевая керамика; С — керамика; G — стеклокерамика; М — металл; Р — пластмасса.

Ниже приводятся другие условные обозначения ИМС некоторых зарубежных фирм. Вначале дается пример внутрифирменного обозначения, а затем на его основе показано цифро-буквенное кодирование ИМС.

Фирма Advanced Micro Devices

Пример обозначения AM 27 S 18 F M 1. Фирменное буквенное обозначение: AM.

2. Функциональное назначение и технология: 25 — специализированные схемы со средним уровнем интеграции (MSI); 26 — интерфейсные схемы; 27 — биполярные запоминающие устройства; 28, 90, 91, 92, 94, 95 — МОП-схемы; 29 — биполярные микропроцессоры.

3. Тип схемы: L — маломощные; S — с диодами Шоттки; LS — маломощные с диодами Шоттки.

4. Серийный номер.

5. Тип корпуса: D — с двухрядным вертикальным расположением выводов типа DIP; Р — пластмассовый; F — плоский; X — бескорпусная ИМС.

6. Рабочий диапазон температуры: С — от 0°С до +75 °С (коммерческое назначение); М — от — 55°С до 125 °С (специальное назначение).

Фирма American Microsystems Inc.

Пример обозначения S 1103 А 2 Р

1. Фирменное буквенное обозначение: S (другие варианты- MX UL, SP).

2; 3. Серийный номер прибора и его вариант.

4. Тип корпуса: 1 — пластмассовый: 2 — керамический с двухрядным расположением выводов (Cer-DIP); 3 — керамический типа DIP с однослойной металлизацией (SLAM); 4 — керамический (трехслойный); 5 — типа ТО (стандартный корпус, принятый в США).