ENTEGRELER (Integrated Circuits, IC) Entegre nedir, nerelerde kullanılır?...

Transkript

1 ENTEGRELER (Integrated Circuits, IC) Entegre nedir, nerelerde kullanılır?...

2 İçerik Düzeni Entegre Tanımı Entegre Seviyeleri Lojik Aileler Datasheet Okuma

3 ENTEGRE TANIMI Entegreler(IC) chip adı da verilen, lojik kapılar için transistör, direnç, kondansatör ve diyot gibi elektronik elemanlar içeren silisyumdan yapılmış, küçük yarı-iletken, paketlenmiş elemanlardır.

4 ENTEGRE TANIMI Chipler seramik ya da plastik bir kılıfa monte edilir ve bağlantılar chipi oluşturmak üzere pinlere lehimlenir. Her kılıfın üzerine basılmış bu elemanı tanımlayan bir kod vardır. Chip üreticileri, ilgili elemanlar için tanım, bilgi ve açıklamaların yapıldığı datasheetler yayınlar. Lojik devreler entegrelerle oluşturulur.

5 ENTEGRE SEVİYELERİ Entegreler tek bir elemandaki lojik kapı sayısıyla ölçülen devre karmaşıklığına göre sınıflanır. Bu yongalar üzerlerine yerleştirilmiş kapı sayısına göre küçük, orta, büyük ya da çok büyük ölçekli olarak sınıflandırılırlar. SSI MSI LSI VLSI (Small Scale Integration) Kapı sayısı genellikle 10'dan azdır. (Medium Scale Integration) Yaklaşık kapı içerir. (Large Scale Integration) 100 ila birkaç bin kapı içerir. (Very Large Scale Integration) Binlerce kapı içerir.

6 LOJİK AİLELER TTL(Transistor-transistor logic) Uzun süredir kullanılmakta olan yaygın bir lojik aile olup standart varsayılır. ECL(Emitter-coupled logic) Yüksek hızlı işlemler gerektiren sistemlerde kullanışlıdır. Süper bilgisayar ve işaret işleyicisi gibi sistemlerde kullanılırlar. ECL lojik kapıları için lojik 1 seviyesi -0.75V ve lojik 0 seviyesi V' dur. MOS(Metal-oxide logic) Yapım kolaylığı, boyutlarının küçük olması ve az güç harcamaları nedeniyle pek çok uygulamada kullanılırlar. MOS entegrelerin çalışma gerilimleri 3V ile 15V arasındadır. CMOS(Complementary metal-oxide logic) TTL' lerin daha geliştirilmiş şekilleridir. Bu devreler çok az güç harcar ve gürültüden çok etkilenmezler. Entegrenin çalışma gerilimleri 3V ile 18V arasındadır. Entegreler sadece karmaşıklıkları ve lojik işlemleriyle değil, aynı zamanda devre teknolojisine göre de sınıflandırılabilir. Devre teknolojisinden lojik aile olarak söz edilir, her lojik ailenin kendine özgü temel elektronik devresi vardır. En yaygın kullanılan lojik aileler yandaki şemada gösterilmiştir.

7 LOJİK AİLELER Çeşitli TTL lojik devre aile serileri TTL Serileri Önkod Örnek Standart TTL Yüksek hızlı TTL 74H 74H86 Düşük güçlü TTL 74L 74L86 Schottky TTL 74S 74S86 Düşük güçlü Schottky TTL 74LS 74LS86 Gelişmiş Schottky TTL 74AS 74AS86 Gelişmiş düşük güçlü Schottky TTL 74ALS 74ALS86

8 LOJİK AİLELER Çeşitli CMOS lojik devre aile serileri CMOS Serileri Önkod Örnek Orjinal CMOS TTL ile pin uyumlu 74C 74C04 Yüksek hızlı ve TTL ile pin uyumlu 74HC 74HC04 Yüksek hızlı ve TTL ile elektriksel olarak uyumlu 74HCT 74HCT04

9 LOJİK AİLELER CMOS, HC ailesi 74 serisi çalışma gerilimleri 2V ile 6V arasındadır. TTL, LS ailesi 74 serisinin çalışma gerilimi 5V tur.

10 DATASHEET OKUMA İlgili entegrenin datasheeti, seri numarası ile birlikte internetten edinelebilir. Bir entegrenin datasheetini incelemeye doğruluk tablosuyla başlanır. Tablo bize entegrenin işlevini açıklayacaktır. Ardından pin diyagramı ile entegrenin giriş ve çıkış bağlantıları için hangi bacakların kullanılacağı bilgisine ulaşılır.

11 DATASHEET OKUMA 7404 entegresi datasheetini inceleyelim: Aşağıda entegrenin doğruluk tablosu verilmiştir. INPUT OUTPUT A Y Doğruluk tablosundan entegrenin A giriş, Y çıkış verileri olmak üzere tek girişli ve tek çıkışlı bir kapı olduğunu anlaşılır. Tablodaki sayısal değerleri incelediğimizde ise devrenin inverter işlevini yerine getirdiği bilgisine ulaşırız.

12 DATASHEET OKUMA Entegrenin içindeki sayılar pin numaralarının referansıdır. Pin diyagramından entegrenin 6 inverter kapısı içerdiği anlaşılır. Her kapı kullanıma uygundur. Seçilen kapılar için doğru bağlantılar yapılmalıdır. Yani entegre çentiğinin üstte yer aldığı varsayılarak sol üst köşede yer alan kapı gerçeklenirken A girişi için 1, Y çıkışı için 2 numaralı pinler kullanılmalıdır.

13 DATASHEET OKUMA-ÖNEMLİ NOT Entegre çentiğinin üstte yer aldığı varsayılarak, pin numaralandırma saat akışının ters yönlüsüdür.

14 Entegre(IC) nedir? CMOS, HC ailesi 74 serisi çalışma gerilimleri 2V ile 6V arasındadır. Datasheet Okurken; Çeşitli devre elemanları kullanılarak daha compakt hale getirilmiş devrelerdir. İçerdikleri kapı sayısına, teknolojilerine ya da kullanım amaçarına göre sınıflandırılabilirler. TTL, LS ailesi 74 serisinin çalışma gerilimi 5V tur. Çentiğin üstte olduğu kabul edilmeli Kullanılacak kapıya karar verilmeli İlgili kapının giriş ve çıkışları için hangi pin numaralarının kullanılması gerektiği dikkatle incelenmelidir. Gerçeklenecek devre için gereken entegrenin datasheetinin internet üzerinden erişilebilir olduğu hatırlanmalıdır. TTL ailesinin en yaygın entegre olduğu, ECL ailesinin yüksek hızlı olduğu, MOS ailesinin az enerji harcaması ve CMOS ailesinin ekonomik olduğu unutulmamalıdır. Pin numaralandırılmasında, saat akışının ters yönünün kullanıldığına dikkat edilmelidir.