курсовой проект / Microsoft Word

В устройствах памяти на микросхемах серии К537 для сни­жения потребляемой мощности следует предусмотреть возмож­ность автоматического переключения питания микросхем в ре­жиме хранения с основного источника 5 В на маломощный

буферный источник напряжения, который обеспечивает питание только микросхем ОЗУ на уровне, достаточном для сохранения информации. Для микросхем К537РУ1. КР537РУ8 допускается снижать напряжение до 3 В. для микросхем КР537РУ6. К537РУ9-ДО 3,3 В. для микросхем КР537РУ4. КР537РУ13. К537РУ14 — до 2,2 В. Наименьшую мощность от низковольтного источника питания потребляют микросхемы КР537РУЗА (11мкВт), КР537РУ6А (115 мкВт). К537РУ13 и К537РУ14 (1OOmkBt).

Микросхемы на МДП-транзисторах любого типа чувствитель­ны к воздействию статического электричества из-за высокого входного сопротивления. Даже кратковременное повышение входного напряжения с недопустимо высоким уровнем может вызвать электрический пробой тонкого слоя подзатворного ди­электрика. Для зашиты от вредного воздействия перенапряжения все входы микросхем защищают диодно-резнстивными цепями. встроенными внутрь кристалла (см. рис. 2.3. б). Защитные цепи построены по схеме последовательного соединения двух диодов VD1. VD2 и токоограничнвающего резистора R. От воздействия высокого положительного потенциала на входе защищает диод VD1. который при открывании фиксирует входное напряжение на уровне напряжения питания. Высокий отрицательный потен­циал открывает диод VD2, который ограничивает его безопасным для микросхемы уровнем.

Для многих типов КМДП-микросхем, и в частности для микросхем серии К537, существует опасность теплового пробоя р-n переходов в кристалле из-за «тиристорного эффекта».

Сущность этого явления заключается в том. что при повыше­нии напряжения в шине питания до II ... 12 В из-за бросков тока при включении и влияния индуктнвностей шин. а также при превышении входным сигналом напряжения питания внутри кристалла активизируются паразитные биполярные р-n-р-n структуры и из-за наличия положительной обратной связи по цепям токов утечки может появиться эффект неуправляемого нарастания тока стока, близкий по механизму к аналогичному явлению в тиристорах в момент их переключения. Поскольку в КМДП-структурах отсутствуют токоограничивающие резисторы нагрузки, то нарастание тока приводит к развитию теплового пробои в кристалле и. как следствие, к неисправности микро­схемы.

С повышением уровня интеграции микросхем опасность воз­никновения в них тиристорного эффекта увеличивается. В неко­торых типах микросхем рассмотренный эффект практически не наблюдается, в частности в микросхемах серий K561, 564. в некоторых микросхемах серии К537, например КР537РУ6 и др. В структурах этих микросхем сформированы так называемые «охранные кольца», шунтирующие паразитные транзисторы и за

Taft	липа	2.4.	Таб	.14111'	1 ИСТИННОСТИ	Tafi	л н ц г	1 2-6	la fi.l ни J		1 ИСТННШКТИ
КР537РУ1						КР537РУ2		(РУЗ.	РУ6. РУ14)
CS	v/я	н	Е	DO	I'.-IIV j-.'-.'.I	CS	W/R	А	01	DO |P*a»i paeon.
0	X	х	Г*1	г	Хранение	1	X	X	X	Z j Хранение
1	1	А	0	i	Запись 0	и	0	А	1	1 |Запись 1
I	1	А	i	0	Запись 1	0	0	А	0	/.	Запись 0
I	0	А	X	В	Считывание	0	1	А	X	D	Считывание

счет этого устраняющие тнристорный эффект. Для тех микро­схем, у которых зашита отсутствует, необходимо предусматри­вать конструктивные меры предупреждения тиристорного эффек­та: снижать индуктивность шин питании, не допускать близкого .расположения с сильноточными микросхемами н т.д. (1Ь|

При применении микросхем памяти, изготовленных по КМДП-технологии, в частности микросхем серии К537, необхо­димо соблюдать порядок включения питания и подачи входных сигналов: вначале должно быть включено напряжение питания. При выключении блока ОЗУ следует снять входные сигналы (адресные, управляющие и информационные) и затем отключить источник напряжения питания. Необходимо обеспечить также выполнение условия, по которому напряжение сигналов не долж­но превышать напряжения питания микросхемы.

Микросхемы серии К537 работают в режимах записи, счи­тывания и хранения. Значения сигналов в названных режимах указаны в габл. 2.-1 для микросхемы К537РУ1, в габл 2.5 ДЛЯ микросхем КР537РУ2, КР537РУЗ. КР537РУ6. К537РУН. в табл. 1.3 для микросхем КР537РУ8. К537РУ9. КР537РУ10 и в табл. 2.8 для микросхемы КР537РУ13.

Сравнение динамических параметров микросхем, представ­ленных в табл. 2.2, показывает, что в серии К537 наибольшим быстродействием обладают микросхемы КР537РУ10 и К537РУ14. Микросхемы К537РУ14 и КР537РУ13 являются асинхронными. За этим исключением все микросхемы серии К537 являются тактируемыми: в режимах записи и считывания необходимо сигнал CS подавать импульсом, а сигнал W/R может иметь форму уровня напряжения или импульса, как показано на вре­менных диаграммах на рис. 2.G.

В режиме считывания информация на выходе появляется спустя время (, _нч после отрицательного перепада сигнала CS (рис. 2.6. б). Время выборки адреса будет состоять из I. _вч н 1,с вч ». значении которых приведены а табл. 2.2.

Микросхемы КР537РУ8 н КР537РУ10 имеют дополнительный управляющий сигнал ОЕ (Разрешение по выходу): при подаче этого сигнала одновременно с сигналом CS отсчет времени появ­ления сигнала ведется от отрицательного перепада сигнала

■ * 1

Рис. 26 Временные диаграммы микросхемы КР537РУ2 в режимах записи (а) и считывания (б)

CS = OE. Существует возможность сгробироаания выходной информации сигналом ТШ. подаваемым с некоторой задержкой относительно сигнала С$. В этом случае при Т5Е=1, т.е. до момента подачи этого, сигнала, выходы нач.мятся в третьем состоянии даже при CS —0 {см. табл. 1.3). Только в момент поступления сигнала ОЕ выходы переходят в функциональное состояние: спустя время I, „, на выходах появится считываемая информация. В этом режиме время выборки адреса определяют со­отношениями: 1_а._а-в1_|В.ое.*-+1_в.« либо U.= t^BM* + I_T«oEBM + + 1. ое- Заметим, что 1,,. ое вн ^н^ регламентируют, его значение устанавливают, исходя из условий работы микросхемы в составе устройства.

Микросхема КМ581РУ5 Б, В, Г также выполнена по КМДП-технологии. Она представляет собой статическое асинхронное ОЗУ емкостью 2КХ8 бит. Конструктивно оформлена в корпусе 2120.24-11. назначение выводов идентично микросхемам КР537РУ8 и К537РУ9 (рис. 2.5. г). Таблица истинности соответ­ствует табл. 1.3. Электрические характеристики микросхемы при­ведены в табл. 2.1 Следует добавить, что микросхема диффе­ренцирована по группам Б. В, Г но значению временных пара­метров: время цикла записи (считывания) составляет 120 не (Б). 150 не (В). 200 не (Г), т.е. микросхемы группы Б обладают наибольшим быстродействием. Выходной ток 4 мЛ Выход по­строен по схеме с тремя состояниями.

Серия Kl-i'2 состоит из микросхем статических ОЗУ высокого быстродействия: время цикла обращении для большинства мик­росхем лежит в диапазоне значений 55 ... 85 не (табл. 2.1). Мик­росхемы выполнены по «-канальной МДП-технологни и отлича­ются разнообразием в отношении структурных и схемстехинче-

Таблица 26 Динамические параметры микросхем серий KI32. KPI32. КМ132, •с (■ диапазоне температур —10 ... +70^вС)

Тая ч.и;.г- If вы	V *» v»		'.. ш ш	И	■км	',.м	PWB.
РУ2А	650	650	100	400			0.4
РУ2Б	950	950	100	400	—	—	0.44
РУЗА	75	75	10	55	—	—	0.06
РУЗБ	75	125	10	55	—	—	0.55
РУ4А	55	33	—	—	33	5	0.47
РУ4Б	100	70			70	5	0.47
РУ5А	85	85	10	55	70		0.9
РУ5Б	120	120	10	60	105	—	0.9
РУНА	75 140*	45	10*	25	45 106"	25"	0.44"
РУ6Б	120 200'	70	10	40	70 146*	40	0,44
РУ8А	70	70	5	_	55	—	ол
РУ8Б	120	120	5		55		0.8
РУ10	70	55	—	—	—	-	0.42

Примечание Ммрооени КМШРУЭА. Б. КРШРУ4А. Б. КРШРУ6А. Ь - i.»i._Wi.,r. «<м>нг - мнороанне

• 1>■<■#■■■ ааввкпроа я.т p'lmi iCiruuin «..nfnn-i 'jti...i «ран* yaaiaaaiii. м-оЛшмнп уттимп l_ _{le ви} — *) (A). 5S (Б) es.

•• R prama* .»•...-■ apa пятит mumwi et l.'_cs —5 В |ur>i III aoipHtaaraaa ччш atitt» paaaa II uRi

Таблица 27 Корпуса микросхем серий KI32. КР132. KMI32

Tua HHipiKiritH	■■мета. 6»i	Tan нор лун	Ратерм ■■
К132РУ2	1KXI	402.1(3 18	12X9.4	Рис. 2.8. a
КР132РУ2	1KXI	2103 16 6	19.5X7.5	Рис 2.8. a
К132РУЗ	1KXI	201.168	19.2x7,5	Рис. 2.8. б
КР132РУЗ	1KXI	2103 16-6	19,5X7.5	Рис 2.8. в
КМ132РУЗ	1KXI	4112 16 2	12.8X9.4	Рис. 2.8, б
КР132РУ4	IKXl	2103 16-2	20X7.5	Рис 2 8. 6
КМ132РУ5	4KX1	2104 18-1	22.2X7.5	Рис 2.8. в
КР132РУ6	I6KXI	2140 Ю 20-3	25X7.5	Рис 2.8. г
КМ132РУ8	IKX4	2104.18-1	22.5X7,5	Рис. 2.8. д
К132РУЮ	64KXI	—	—	—

ских решений, электрических параметров (табл. 2.6), конструк­ций корпуса (табл. 2.7, рис. 2.7).

Однако у микросхем серии KI32 имеются ряд общих свойств. важных для их практического использовании: единое напряжение питания 5 В, ТТЛ входные и выходные уровни напряжений 0 н I: входные - соответственно не более 0.8 В. не менее 2 В. выходные— не более 0.4 В. не менее 2.4 В; наличие выходов с