Для удобства рассмотрения разделим параметры цифровых микросхем на статические и динамические.

Статические параметры характеризуют микросхему в статическом режиме. К ним относятся:

· напряжение источника питания;

· входное и выходное напряжения логического нуля;

· входное и выходное напряжения логической единицы;

· входной и выходной токи логического нуля и логической единицы;

· коэффициент разветвления по выходу, определяющий число входов микросхем -нагрузок, которые можно одновременно подключить к выходу данной микросхемы; в этом смысле часто употребляют термин "нагрузочная способность" микросхемы;

· коэффициент объединения по входу, определяющий число входов микросхемы, по которым реализуется логическая функция;

· допустимое напряжение статической помехи, которое характеризует статическую помехоустойчивость микросхемы, т.е. ее способность противостоять воздействию мешающего сигнала, длительность которого значительно превосходит время переключения микросхемы. Такая помеха и названа статической. Напряжение допустимой статической помехи обычно определяется как разность выходного и входного напряжений, соответствующих уровню логической единицы либо уровню логического нуля;

· средняя потребляемая мощность, которая определяется выражением

,

где - потребляемая микросхемой мощность в состоянии логического 0 и 1 на выходе. Oбщeпринятое усреднение потребляемой мощности оправдано тем, что обычно во время работы в составе цифрового устройства логические микросхемы половину времени находятся в открытом состоянии, а другую половину - в закрытом.

Потребляемая мощность тесно связана с быстродействием микросхемы (ее временем переключения или рабочей частотой переключения): чем больше потребляемая мощность, тем с большей частотой может переключаться микросхема. Учитывая это, следует при расчетах реального энергопотребления цифрового устройства ориентироваться на мощность, потребляемую микросхемами в режиме переключения с заданной частотой.

Динамические параметры характеризуют свойства микросхемы в режиме переключения. В основном это временные параметры микросхемы:

· время перехода из состояния логического 0 в состояние логической 1;

· время задержки распространения сигнала при выключении микросхемы;

· время перехода из состояния логической 1 в состояние логического 0;

· время задержки распространения сигнала при включении микросхемы;

· среднее время задержки распространения сигнала.

Среднее время задержки служит усредненным параметром быстродействия и определяется как полусумма задержек при выключении и при включении микросхемы. Этот параметр часто является основным при расчете рабочей частоты сложных логических устройств.

Среднее время задержки зависит от многих факторов: принципа построения логических элементов, наличия или отсутствия режима насыщения у входящих в схему транзисторов, величины переключающих токов и т.д. Кроме того, на среднее время задержки оказывают существенное влияние и условия работы микросхемы: температура окружающей среды, изменения питающих напряжений, емкость нагрузки и т.д.

К числу динамических параметров следует отнести также динамическую помехоус-тойчивость, характеризующую способность микросхемы противостоять воздействию импульсной помехи, длительность которой соизмерима со средним временем задержки передачи сигнала через микросхему. Количественно динамическая помехоустойчивость определяется амплитудой и длительностью импульса помехи. На рис. 3.13 дана характеристика динамической помехоустойчивости логической микросхемы.

Рис. 3.13. Характеристика динамической помехоустойчивости логической микросхемы

Эксплуатационные параметры характеризуют работоспособность интегральных микросхем в условиях воздействий окружающей среды, к ним относятся: диапазон рабочих температур, допустимые механические нагрузки (вибрация, удары, линейные ускорения), границы допустимого изменения атмосферного давления, наибольшая влажность и некоторые другие.

• Назад
• Вперёд