Bu sayfadaki yazılar
Sayfanın metni
Sayfa 49
REKABET
Bütün bu faktörler birbirleriyle ilişkilidir. Dijital entegre devre seçimi, uygulama şartlarıyla mevcut devreler arasında bir uyuşma sağlamalıdır.
Devre seçiminde en kritik tercih hız ve güç arasında olandır. Gürültü bağışıklığı da mevcut devre tiplerinin diğer karakteristiklerine bağlı olan bir faktördür. Bütün faktörler incelenerek en uygun seçim yapılmalıdır.
Verilen "Entegre Devre Karakteristiklerinin Karşılaştırılması" tablosunda çeşitli entegre devre tiplerinin karşılaştırılması görülmektedir. Uygulamalar için gerekli tipi seçmekte yardımcı olacaktır. Yeni bir ürün tasarımında sadece bu tipler göz önüne alınacaktır.
Şekilde çeşitli tip entegre devrelerin tükettikleri güç ve çalışma hızlarına göre bulundukları yerler görülmektedir. En popüler dijital devre tipleri için iletim gecikmeleri, güç tüketiminin fonksiyonu olarak gösterilmiştir. Tabidir ki, hem iletim gecikmesinin hem de tüketilen gücün olabildiği kadar az olması istenir. En uygun hız, güç oranı alçak güçlü Schottky TTL devreler için sağlanmaktadır.
Gelecek ay görüşmek üzere hoşça kalın .....
ENTEGRE DEVRE KARAKTERİSTİKLERİNİN KARŞILAŞTIRMASI
KARAKTERİSTİKLER TTL ECL MOS CMOS
Yüklenebilirlik 10 25 20 +50
Maliyet Düşük Orta Yüksek
Orta Yüksek
Orta Düşük
Kapı başına düşen tüketilen güç 12-22 40-60 0.2-10 Statik 0.01 1 MHz 1
Üretilen gürültü Yüksek Orta Alçak
Orta Orta Alçak
Dış gürültülere bağışıklık İyi İyi İyi Çok iyi
Çalışma sıcaklık bölgesi (°C) -55'ten +125'e
0'dan
75'e
-55'ten +125'e
-55'ten +125'e
0'dan
75'e
-55 ten 1 + 125 e -40'tan 1 +85 e
Tipik besleme gerilimi (V) +5 -5.2 -27 -13 (PMOS) +5 (NMOS)
+15'ten +18'e
Kapı başına ortalama iletim gecikmesi (ns)
3-12 1-2 300 PMOS 50 NMOS 70
Ortalama saat frekansı (MHz) 15-120 200-1000 2 PMOS 5-10 NMOS 5-10
Klavyeyle gezinmek için ← ve → tuşları.
Sayfa 48
Aşağıdaki şekil, üç durumlu TTL kapıları için kullanılan lojik sembolü göstermektedir.
EMETÖR KUPLAJLI LOJİK Bipolar lojik devrelerdeki anahtarlama hızını sınırlayan başlıca etken, doymaya sokmak için transistörün emetör-baz ve baz kollektör jonksiyonları ileri yönde kutuplandığında, baz bölgesinde yük birikmesi olmasıdır. Transistörün kesim durumuna geçmesi belirli bir zaman alır. Bu gecikmenin azaltılması veya ortadan kaldırılmasıyla, anahtarlama hızı büyük ölçüde arttırılabilir. Schottky TTL devrelerinde transistörlerin doyması önlenerek yük birikmesi problemi ortadan kaldırılmış ve anahtarlama hızı önemli ölçüde arttırılmıştır.
Doymasız bipolar, transistörlü lojik devrelerin bir diğer temel biçimi emetör kuplajlı lojik (ECL) devrelerdir. Fark amplifikatörü şeklindedirler, mevcut devreler arasında en hızlı olanlarıdır.
BELİRLİ UYGULAMALAR
İÇİN DİJİTAL ENTEGRE
DEVRE SEÇİMİ Dijital bir cihazı veya bir kısmını tasarlarken verilecek en önemli karar, hangi tip entegre devrenin kullanılacağı konusundadır. Ekonomik ve performans açısından, tasarlanan devrenin başarısı bu seçime direkt olarak bağlıdır. Bu sebepten uygulamanın getirdiği şartlar dikkatle göz önüne alınmalıdır.
Dijital entegre devre seçiminde ilk adım, sistem karakteristiklerini tam ve kesin olmak üzere ortaya koymaktır. Performans, ekonomi ve güvenilirlik en başta gelen isteklerdir. Bunları gerekli hız, gürültü bağışıklığı, güç tüketimi ve diğer faktörler belirler. Bundan sonra, mevcut çeşitli tip entegre devrelerin karakteristikleri karşılaştırılır.
Dijital bir sistemin ortaya konmasında ve entegre devre tipinin seçilmesinde, göz önünde bulundurulması gereken başlıca üç faktör vardır: Hız (iletim gecikmesi), güç tüketimi ve gürültü bağışıklığı. Göz önünde bulundurulacak diğer hususlar, maliyet, elde edilme kolaylığı, rekabet ve karmaşık fonksiyonlara duyulan ihtiyaçtır. Maliyet ve elde edilebilirlik en başta gelir. Uygulamanın gerektirdiği şartların hepsini yerine getiriyorsa, fiyatı en düşük devreler tercih edilir.
Yarı iletken endüstrisi, elektroniğin ayak uydurulması zor sahalarından biridir. Teknolojideki gelişme çok hızlı olmakta ve bazı eleman ve devreler kullanımdan kalkarken, yeni devreler ortaya çıkmaktadır. Değişim o kadar hızlı olmaktadır ki, uzun ömürlü bir seçim ve kararlı bir fiyat elde edilememektedir. Teknik yayınlar ve üreticilerin faaliyetleri devamlı takip edilmelidir. En son teknikler göz önüne alınarak yapılacak seçim ve tasarım, devre şartlarını karşılamış olmaktan başka, ömür, fiyat ve rekabet bakımlarından da iyi durumda olacaktır.
KARMAŞIK FONKSİYONLAR Oldukça makul karakteristiklere sahip olan entegre devreler mevcut MSI devrelerdir. Bunlar kombinezonsal ve ardışıl tipte olabilirler. Çoğu dijital cihazlar kodlayıcı, sayıcı gibi sadece birkaç tip devreyle gerçekleştirilir.
Fonksiyonel devrelerin birbirleriyle uygun bir şekilde bağlanmaları, tasarlanarak bir cihazı ortaya koymuş olur. Aynı fonksiyon için SSI devreler yerine, daha az sayıda MSI devreler kullanmak daha ekonomiktir. Tasarım süresi kısalır. Ayrıca eleman sayısı ve toplam cihaz boyutları da orantılı bir şekilde azalmış olur. Mevcut MSI fonksiyonel devre çeşitlerinin de çok olması avantaj sağlar.