ECWU1C683JA5 集成电路中单管的开关速度

发布时间:2020/2/7 23:45:21 访问次数:983

ECWU1C683JA5数字电路的发展不仅在集成度方面,而且在半导体器件的材料、结构和生产工艺上均有所体现。数字集成器件所用的材料以硅材料为主,在高速电路申,也使用化合物半导体材料,例如砷化镓等。逻辑门是数字集成电路的主要单元电路,按照结构和工艺分为双极型、MOs型和双极一MOs型。晶体管一晶体管逻辑门电路(TTL①)问世较早,其工艺经过不断改进,是至今仍在使用的基本逻辑器件之一。随着金属一氧化物一半导体(MOs)工艺特别是CMOs②工艺的发展,使得集成电路具有很高的电路集成度和工作速度,并且功耗很低,因此TTL的主导地位已被CMOs器件所取代。

数字集成电路的特点,与模拟电路相比,数字电路主要有下列优点:

稳定性高,结果的再现性好,数字电路的工作可靠,稳定性好。一般而言,对于一个给定的输人信号,数字电路的输出总是相同的。而模拟电路的输出则随着外界温度和电源电压的变化,以及器件的老化等因素而发生变化。

易于设计电路又称为数字逻辑电路,它主要是对用0和1表示的数字信号进行逻辑,学知识,广泛使用的数学工具是逻辑代数。

数字电路能够可靠地区分0和1两种状态就可以正常工作,电路的精度要求不高。因此,数字电路的分析与设计相对较容易。

大批量生产,成本低廉,数字电路结构简单,体积小,通用性强,容易制造,便于集成化生产,因而成本低廉。

可编程性现代数字系统的设计,大多采用可编程逻辑器件,即厂家生产的一种半成品芯片。用户根据需要用硬件描述语言(HDL③)在计算机上完成电路设计和仿真,并写人芯片,这给用户研制开发产品带来了极大的方便和灵活性。

高速度,低功耗,随着集成电路工艺的发展,数字器件的工作速度越来越高,而功耗越来越低。集成电路中单管的开关速度可以做到小于10-11s。整体器件中,信号从输人到输出的传输时间小于2×10-9s。百万门以上超大规模集成芯片的功耗,

TTL系△msistor-Transistor Logic的缩写。

CMOS系Complementary Metal-0xide-semiconductor的缩写。

HDL系Hardware Descnption Languagc的缩写。

图1.1.1 模拟量的数字表示,(a)模拟电压信号 (b)取样信号 (c)数字信号

信号下的电子电路称为数字电路。例如用温度计测量某一天内的温度变化,测量时间取在整点时刻读取数据,并且对数据进行量化,即某次的温度计的读数为30.35℃,取1℃作为量化单位,则温度值为30℃。这样一天内的温度记录在时间上和数值上都不是连续的,温度是以1℃为单位增加或减少。显然,用数字信号也可以表示温度、声音等各种物理量的大小,只是存在着一定的误差,误差取决于量化单位大小的选择。

随着计算机的广泛应用,绝大多数电子系统都采用计算机来对信号进行处理。由于计算机无法直接处理模拟信号,所以需要将模拟信号转换为数字信号。

模拟量的数字表示,图1.1.1所示为转换过程中各种波形图,图1.1.1(a)所示为模拟电压信号。首先对模拟信号取样。图1.1.1(b)所示为模拟信号通过取样电路后,变成时间离散、幅值连续的取样信号,JO、J1、j2、…为取样时间点。这里,幅值连续是指各取样点的幅值没有量化,仍然与对应的模拟信号的幅值相同,例如图1.1.1(a)和图1.1.1(b)中t1处的幅值均为模拟量9.15mⅤ。