 |
Типовой маршрут проектирования ИС
|
|
|
|
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
АНАЛОГОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ
Лекция №1
Введение.
Основные определения, классификация,
типовой маршрут проектирования
интегральных схем.
Что такое интегральная схема (ИС)?
Внутри ИС
Intel 8742, 8-bit microcontroller
Корпуса ИС
Основные определения и классификация
Интегральная схема (ИС) — это конструктивно законченное микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования сигналов, содержащее некоторое количество электрически связанных между собой радиоэлементов (транзисторов, диодов, конденсаторов, резисторов и т.д.), изготовленных в едином технологическом цикле.
По конструктивно-технологическому принципу микросхемы делятся на три группы: полупроводниковые, пленочные и гибридные.
В полупроводниковой интегральной микросхеме все элементы и межэлементные соединения выполняются в объеме и на поверхности полупроводниковой подложки.
В пленочной интегральной микросхеме все элементы и соединения между ними выполняются в виде пленок.
В гибридных интегральных схемах в качестве активных элементов используются навесные дискретные полупроводниковые приборы или полупроводниковые интегральные микросхемы, а в качестве пассивных элементов используют пленочные резисторы, конденсаторы, индуктивности и соединяющие их пленочные проводники.
Топология интегральной микросхемы — зафиксированное на материальном носителе пространственно-геометрическое расположение совокупности элементов интегральной микросхемы и связей между ними.
При этом интегральной микросхемой является микроэлектронное изделие окончательной или промежуточной формы, которое предназначено для выполнения функций электронной схемы, элементы и связи которого нераздельно сформированы в объеме и (или) на поверхности материала, на основе которого изготовлено такое изделие (статья 1448 ГК РФ).
|
|
|
По функциональному назначению микросхемы подразделяются на: аналоговые, цифровы е и комбинированные.
К аналоговым относятся микросхемы, предназначенные для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции.
Если микросхема предназначена для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретных функций, то она называется цифровой (логической).
Комбинированные микросхемы содержат как цифровую, так и аналоговую часть.
Пример комбинированной ИС
По схемотехническому и конструктивно-технологическому исполнению ИС на биполярных транзисторах разделяют на типы:
— резисторно-транзисторная логика (РТЛ) и ее модификации (с непосредственной связью, с емкостной связью и т.д.);
— транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ) и ее модификация (ТТЛ с диодами Шоттки (ТТЛШ));
— эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ);
— интегральная инжекционная логика (ИИЛ);
— инжекционно-полевая логика (ИПЛ).
Логические микросхемы на МДП транзисторах подразделяются на:
— p -канальные (p-МДП);
— n -канальные (n-МДП);
— комплементарные на взаимодополняющих p- и n -канальных транзисторах (КМДП).
Существуют серии ВiCMOS (БиКМОП) ИС, содержащие биполярные и полевые транзисторы.
Степень интеграции ИС
Показателем сложности микросхемы является степень интеграции K, которая характеризует число содержащихся в ней элементов N:
,
где K округляется до ближайшего большего целого числа.
В зависимости от степени интеграции ИС подразделяются на:
· малые интегральные схемы (МИС) — 1…102 элементов;
|
|
|
· средние интегральные схемы (СИС) — 102…103 элементов;
· большие интегральные схемы (БИС) — 103…105 элементов;
· сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) — 105…106 элементов;
· ультрабольшие интегральные схемы (УБИС) — 106…107 элементов.
Закон Мура
- В 1965 г. Гордон Мур (Gordon Moore) установил, что с развитием
микроэлектроники количество транзисторов в ИС удваивается через
18 — 24 месяца. -
.
Тенденции КМОП технологии
Типовой маршрут проектирования ИС
|
|
|
