Основные классы интегральных схем и их разновидности. КМОП схемы.

Интегральная схема — микроэлектронное устройство — электронная схема произвольной сложности , изготовленная на полупроводниковой пластине или плёнке и помещённая в неразборный корпус, или без такового.

Схемы бывают –логические (Логич инверторы или-не и-не итп), системотехнические (триггеры, компораторы, итп), принцип.электрич (конденс.,транзист,резист,итп).

Классифицируются от степени интеграции. (малая интегральная схема (МИС) — до 100 элем в кристалле, (СИС -1000)(БИС-10000) (СБИС-1млн) (УБИС-1млрд) (ГБИС более 1млрд).

Делятся по виду обраб сигн (анал, цифр, анал-цифр)

1. Аналоговые микросхемы — входные и выходные сигналы изменяются по закону непрерывной функции в диапазоне от положительного до отрицательного напряжения питания.

2. Цифровые микросхемы — входные и выходные сигналы могут иметь два значения: логический ноль или логическая единица, каждому из которых соответствует определённый диапазон напряжения. (меньшнее энерго потреб из-за примен импульс сигн. Транзист либо закрыт(0) либо прописк ток (1). 2,5-5в или 0-0,5 – высокая помехоустоичивость)

3. Аналого-цифровые микросхемы совмещают оба.

КМОП (комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник) В технологии КМОП используются полевые транзисторы с изолированным затвором с каналами разной проводимости. Отличительной особенностью является очень малое энергопотребление в статическом режиме, наличие как n-, так и p-канальных полевых транзисторов (обладают более высоким быстродействием и меньшим энергопотреблением), более сложным технологическим процессом изготовления.

Типы КМОП-схем: полностью комплементарные, домино, буферные и гибридные.

Структура ПКМОП-схемы состоят из двух каскадов: p-каскада и n-каскада. Любой вход разветвляется и управляет затворами двух транзисторов p и n. При низком напряжении на входе p-транзистор открыт, а n-транзистор закрыт и на выходе имеется высокое напряжение. В этой схеме, если она исправна, один из транзисторов всегда закрыт, и ток от источника питания на землю отсутствует.

Структура КМОП-схемы типа домино относится к категории динамических схем. p-каскад состоит из одного p-транзистора, управляемого сигналом тактирования. n-каскад реализует заданную функцию на n-транзисторах, причем n-каскад подсоединяется к земле через управляемый n-транзистор. Когда сигнал тактирования равен 0, на выходе схемы устанавливается 0. Когда сигнал тактирования равен 1, на выходе устанавливается значение, определяемое n-каскадом. Если при этом существует активизированный путь между выходом и землей, то на выходе устанавливается 1. Если такого пути нет, то на выходе сохраняется значение 0 за счет заряда паразитной емкости на входе инвертора.