Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2001 №7

Микросхемы стандартной логики производства Philips Semiconductors

Алексеев Виктор


В настоящей статье рассмотрены основные характеристики семейств стандартной логики Philips Semiconductors, которые были представлены на семинаре, проведенном 27 сентября 2001 г. в Санкт-Петербурге официальным дилером Philips Semiconductors ООО «Мега-Электроника».

Philips Semiconductors является одним из мировых лидеров по производству и продаже микросхем стандартной логики. В Европе Philips Semiconductors занимает первое место по стандартной логике, а в мире — третье, после ON Semiconductor и Texas Instruments.

Использование самых современных производственных технологических процессов (CMOS, BiCMOS, BIPOLAR) позволяет Philips Semiconductors выпускать широкий спектр логических микросхем, способный удовлетворить запросы практически всех потребителей. Поэтому один из лозунгов Philips Semiconductors звучит примерно так: «Мы не спрашиваем у вас, какую именно логику вы используете. Мы спрашиваем, используете ли вы в принципе логические микросхемы? Если да — приходите к нам, и вы получите все необходимое!»

Вся стандартная логика Philips Semiconductors разбита по напряжению питания на три основных класса: 2,5-, 3,3- и 5-вольтовая логика. Каждый из классов содержит отдельные семейства, различающиеся по технологии изготовления, функциональным возможностям и быстродействию. Логические микросхемы стандартной логики Philips Semiconductors перекрывают практически весь необходимый диапазон по назначению, быстродействию, питанию, потреблению, нагрузочной способности.

Рис. 1. Динамика продаж микросхем Philips
Рис. 1. Динамика продаж микросхем Philips

Подробная информация о функциональном составе семейств стандартной логики Philips Semiconductors приведена в [1]. Основные параметры 3- и 5-вольтовой логики Philips Semiconductors приведены в табл. 1, 2 [2, 3].

Новые серии 3-вольтовой логики отличаются большей скоростью и меньшим потреблением. Кроме того, микросхемы 3-вольтовой логики имеют дополнительные функциональные возможности: выходные согласующие резисторы, принудительное переключение выходов в состояние высокого импеданса при включении и выключении питания, схему запоминания последнего логического состояния шины при отключении питания, схему отключения входа при высоком выходном импедансе, схему автоматической установки лог. 0 при включении питания.

Таблица 1. Основные параметры 3-вольтовой логики Philips (2,3)
Серия LV LVC ALVC LVT ALVT AVC
Быстродействие Медл. Средн. Высок. Высок. Оч. высок. Оч. высок.
Время задержки распространения, нс. 9 4 2 2,5 1,5 1
Выходной ток высокого/низкого уровня, мА -1 -1 -1 -0,5 -0,5 -1
Ток потребления в режиме покоя, мкА 10 20 40 120-190 100 20
Напряжение питания, В 1,0-3,6 1,2-3,6 1,0-3,6 2,7-3,6 2,3-3,6 1,2-3,3
Выходные согласующие резисторы   · ·   ·  
Принудительное переключение выходов в состояние высокого импеданса при включении и выключении питания   ·   · ·  
Схема запоминания последнего логического состояния шины при отключении питания   · · · ·  
Схема автомат. установки логического нуля при включении питания       · ·  
TTL-совместимость   ·   · ·  
Схема защиты выхода при конфликте с внешней шиной       · ·  
Таблица 2. Основные параметры 5-вольтовой логики Philips
Серия HEF4000 HC/T AHC FAST ALS ABT
Быстродействие Медл. Медл. Средн. Средн. Средн. Высок.
Время задержки распространения, нс. 30 9 5 4 5 3
Выходной ток высокого/низкого уровня, мА -1 -1 -1 -0,625 -0,625 -0,5
Ток потребления в режиме покоя 600 мкА 80 мкА 40 мкА 90 мА 30 мА 250 мкА
Напряжение питания, В 5 - 15 2 - 6 2 - 6 4,5 - 5,5 4,5 - 5,5 4,5 - 5,5
Дополнительные опции · · · · · ·

Примечание. Дополнительные опции в 5-вольтовой логике PHs имеются только у новой серии ABT (выходные согласующие резисторы; принудительное переключение выходов в состояние высокого импеданса при включении и выключении питания; схема запоминания последнего логического состояния шины при отключении питания; схема отключения входа при высоком выходном импедансе; схема автоматической установки логического нуля при включении питания).

Дополнительные опции в 5-вольтовой логике Philips Semiconductors имеются только у новой серии ABT.

На рис. 1 [3] показана динамика развития различных семейств стандартной логики Philips Semiconductors. Каждое семейство имеет периоды подъема, наибольшей популярности и спада. Так, например, наибольшим спросом в настоящее время пользуются серии HC, HEF4000, ABT, F. Серии ALS, AS, LS являются беcперспективными. Серии S, TTL в ближайшем будущем будут сняты с производства. Самыми перспективными являются серии ABT, LVT, LV, LVC, ALVC [3].

Планы Philips Semiconductors по развитию стандартной логики заключаются, прежде всего, в разработке быстрых низковольтных серий с малым потреблением. Главное внимание будет уделяться семейству LVC, выпуск микросхем которого в 2001 г. планируется увеличить на 100 % .

Значительное внимание Philips Semiconductors уделяет миниатюаризации корпусов логических микросхем. В будущем ожидается увеличение доли выпуска микросхем в миниатюрных корпусах для поверхностного монтажа и постепенный отказ от устаревших и малоэкономичных корпусов DIP.

На сегодняшний день наиболее экономичными и компактными являются корпуса типа PICOGATE и LFBGA.Корпус PICOGATE или SOT353 имеет габаритные размеры всего 2х2 мм. Занимаемая микросхемой в таком корпусе площадь на плате в 10 раз меньше функционального аналога в корпусе SO14 [4].

Номенклатура логики Philips Semiconductorsilips в корпусах PICOGATE приведена в табл. 3 [4].

Корпуса типа LFBGA являются совместной разработкой Philips Semiconductors, Texas Instruments и IDT [5]. Схематическое изображение корпуса типа LFBGA показано на рис. 2. Уникальные технические решения позволили создать корпус микросхемы практически равный размерам самого кристалла. Использование корпусов LFBGA значительно сокращает размеры и вес микросхем. Так, например, по сравнению с корпусом TSSOP, площадь аналогичной микросхемы в корпусе LFBGA меньше на 65%.Применение специальных технологий теплоотвода внутри корпуса LBGA позволяет увеличить мощность микросхем на 30-40%.

За счет снижения размеров внутренних проводников паразитная индуктивность корпусов LBGA почти на 60% меньше по сравнению с корпусами TSSOP.

Таблица 3. Номенклатура продукции Philips Semiconductor в корпусах PicoGate (4).
Функциональное назначение Код изделия в маркировке
НС/НСТ АНС/АНСТ LVC
HE/И 0 0 0
НЕ/ИЛИ 2 2 2
ИНВЕРТОР 4 4 4
ИНВЕРТОР БЕЗ БУФЕРА U04 U04 U04
ИНВЕРТОР, ОТКРЫТЫЙ СТОК · 6 6
БУФЕР,ОТКРЫТЫЙ СТОК · 7 7
И 8 8 8
ТРИГГЕР ШМИТА 14 14 14
ИЛИ 32 32 32
АНАЛОГОВЫЙ КЛЮЧ 66 · 66
ОДИНОЧНЫЙ D-ТРИГГЕР · 79 79
РАСШИРЕННОЕ ИЛИ 86 86 86
БУФЕР 125 125 125
БУФЕР 126 126 126
Таблица 4. Дополнительная информация по сайту Philips
Адрес Информация
http://www.philipslogic.com Логика Philips
http://www.semiconductors/philips.com/selectionguides Путеводитель по продукции
http://www.semiconductors/philips.com/cgi-bin/search Поиск по наименованиям
http://www.philipslogic.com/products/collateral/#logic Литература
http://www.eu-3.semiconductors.com/3g/glossary Словарь специальных терминов
http://www.philipslogic.com/aplications Рекомендации по использованию
http://www.philipslogic.com/products/new Новые продукты
http://www.semiconductors/philips.com/products/xref Таблицы замен
http://www.semiconductors/philips.com/products/eol Устаревшие изделия

В настоящее время в корпусах LBGA Philips Semiconductorsilips выпускает 32-разрядные логические микросхемы серии LVCH (74LVCH32244, 74LVCH32245, 74LVCH32373, 74LVCH32374) и серии ALVCH (74ALVCH32501).

Из новых разработок Philips Semiconductors следует отметить серии AHC и ALVT. AHC (Advanced High Speed CMOS) — это быстрая (5 нс) недорогая логика с напряжением питания 2…5,5 В. Характерная особенность этой серии — очень низкое напряжение шумов при переключении 0,5 В [6].

ALVT — самая быстрая и экономичная низковольтная BiCMOS логика в мире [7]. Время задержки распространения для микросхем этой серии составляет 1,5 нс. Выходной ток высокого/низкого уровня составляет 32/64. Ток потребления в режиме покоя — всего100 мкА, а напряжение питания — 2,3…3,6 В. Микросхемы этой серии также имеют все перечисленные выше дополнительные опции.

Подробную информацию о стандартной логике Philips можно найти на сайте: www.semiconductors.philips.com. В табл. 4 приведена дополнительная информация о стандартной логике, которую также можно найти на этом сайте.

Материалы семинара по продукции Philips Semiconductors представлены на сайте www.megachip.ru.

Рис. 2. Схематическое изображение корпуса LFBGA
Рис. 2. Схематическое изображение корпуса LFBGA:
1 — шариковые выводы диаметром 0,5 мм;
2 — отверстия в корпусе для шариковых выводов; 3 — подложка; 4 — медный ленточный проводник;
5 — клеющая паста; 6 — кристалл; 7. — корпус; 8 — проволочный проводник

«Мега-Электроника» планирует провести следующий семинар по продукции Philips Semiconductors весной 2002 г. Сотрудники фирмы будут благодарны разработчикам и всем заинтересованным лицам, которые пришлют свои замечания и пожелания по теме следующего семинара по адресу

Используемая в данной статье литература бесплатно предоставляется фирмой «Мега-Электроника». Для ее получения достаточно прислать запрос по адресу:

Литература