Структури базових логічних елементів, страница 19

Зрозуміло, що реальна швидкодія ключа буде визначатись сумарною ємністю навантаження.

Останні серії мікросхем КМОН мають значно вищі частотні межі роботи Перешкодостійкість мікросхем КМОН порівняно з іншими значно більша і забезпечується слідуючими причинами:

·  порог зміни стану КМОН ІС » 0.5Е;

·  напруга на виході відкритої мікросхеми U⁰_вих = 0 В;

·  напруга на виході закритої мікросхеми U¹_вих = 1= Е. 

Тому перешкодостійкість для КМОН ІС практично не залежить від стану попередніх мікросхем і має величину, близьку до 0.5 Е.

Гарантовані значення, що даються в довідниковій літературі мають запас на можливу технологічну різницю в параметрах мікросхем і тому дають величину перешкодостійкості на рівні 0.5 Е.

Завдяки високій перешкодостійкості, яка до того ж не залежить від робочої температури, мікросхеми КМОН мають значну перевагу перед іншими при роботі з довгими лініями зв’язку, та в умовах значних перешкод нормального  виду.

КМОН ІС довгий час відносились до мікросхем низької швидкодії. Але з появою ІС  серій 1564, КР1554, які по своїх частотних властивостях відповідали  ТТЛ ІС 1530, КР1530 з середнім часом затримки біля 10 нС ситуація  в їх використанні суттєво змінилась на краще. В кінці 80-х – на початку 90-х  років появились  мікросхеми  КР1594 з середнім часом затримки, що не перевищував 3.5 нС і сумісних з ТТЛ ІС по напрузі живлення, вхідних і вихідних парметрах. В цих серіях поєднуються КМОН і ТТЛ технології, причому вхідні кола будуються на основі ТТЛ, а вихідні- з використанням КМОН технологій. При цьому, звичайно, зменшився діапазон напруг живлення (він став бализький до рівнів ТТЛ), зменшився поріг перемикання, забезпечуючи в той же час більш високу перешкодостійкість, ніж в  ТТЛ ІС.

Звернемось тепер до мікросхем зарубіжного ринку. Сімейство ІС серії 4000 КМОН технології було першим на ринку цифрових інтегральних схем. Сучасні мікросхеми мають загальне умовне позначення “74FAM nn” , де 74- номер серії; FAM- family alphabetic mnemonic -  алфавітна мнемоніка сімейства; nn- -являється числом, що визначає функціональне призначення.  Мікросхеми різних сімейств з однаковим значенням nn мають однакові функції. Наприклад, 74HC30, 74AC30 і 74ACT30 мають однакове функціональне призначення - 8-входовий NAND (І-НІ). Використовуються також мікросхеми серії “54”, які міють більш широкий температурний діапазон роботи і використовуються для військових пристроїв.

  Першими з мікросхем КМОН технологій, які ввійшли в 74-серію були сімейства НС (High-speed CMOS) і НСТ (... TTL compatible). Мікросхеми серії НС можуть використовувати для живлення будь-яку напругу в діапазоні 2-6 В. Більш висока напруга використовується для підвищення швидкодії мікросхем, а більш низька напруга забезпечує  економічне електроспоживання.  По рівням вхідних і вихідних сигналів серія НС несумісна з ТТЛ даже при напрузі живлення 5В. Рівні вхідних і вихідних напруг приведені для декількох серій в табл.2.6

                                                                                Табл.2.6

На зміну вказаним серіям в 80-х роках прийшли більш досконалі серії АС (Advanced CMOS)  і АСТ (...TTL compatible). Між собою вони відрізнялиь лише по відношенню до ТТЛ. Особливість цих серій мікросхем полягає в тому, що вони являються симетричними по виходу, тобто споживаємий струм по виходу при низькому рівні останнього рівняється величині генеруємого вихідного струму  при високому логічному рівні.