Главная  Интегральный монолит 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [ 39 ] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84]

нитных элементах около каждого запоминающего элемента существует замкнутый магнитный поток. Например, если в качестве запоминающего элемента используется магнитная проволока, то носителем информации является магнитный поток, окружающий проволоку, при-че.м для записи двоичной единицы служит магнитный поток одного направления, а для записи двоичного нуля - магнитный поток противоположного направления. Для считывания записанной информации через соответствующие шины пропускают токовые им1пульсы, которые изменяют направление вектора намагниченности ферритового сердечника или магнитной ленты. Это кратковременное изменение намагниченности приводит к образованию коротких импульсов напряжения в другой шине, называемой шиной считывания. Назначением усилителя считывания является преобразование этих слабых импульсов напряжения до уровня сигналов, которые можно было бы подавать на интегральные логические схемы.

Б случае систем памяти на фер-ритовых сердечниках входные сигналы, поступающие на усилитель считывания, имеют сравнительно большую амплитуду, порядка 20 - 50 мВ. Если же в качестве запоминающего элемента служит магнит-

» -

2 -

Канал

Канал р Канал 9~


ВыхоЗ

Строб

Логика Выбора канала

qSj bz dJ Sti6op Блоки-канала роВка

Vhc, 5-25. Функциональная схема четырех-канального усилителя считывания.

ная проволока, то сигнал на входе усилителя считывания имеет амплитуду порядка 5-10 мВ. При этом усилитель считывания должен иметь "более низкий пороговый уровень и более высокую чувствительность. Кроме правильного обнаружения-входных сигналов, усилитель считывания должен иметь достаточно малое время восстановления после воздействия как дифференциального, так и синфазного сигналов. Последнее необходимо для быстрого восстановления системы памяти и, следовательно, для повышения ее быстродействия.

Так как системы памяти состоят из нескольких параллельных каналов информации, монолитные считывающие усилители также должны иметь несколько каналов. В многоканальном усилителе считывания на той же монолитной пластинке изготовляются и логические декодирующие устройства, что обеспечивает выбор и включение в любой заданный момент времени только-одного канала усилителя. На рис. 5-25 приведена функциональная схема четырехканального усилителя считывания, который предназначен для работы в системе памяти на магнитной проволоке. Один иа четырех независимых входных каналов, обозначенных на рисунке Л,. В, С и D, можно выбрать при помощи трех логических входов Si, 52 и 5з. Цифровые сигналы нуль и единица подаются на логические входы Si и S2 и позволяют в любой: момент времени задействовать только один из четырех каналов усилителя. Вход S3 предназначен для блокировки всех четырех каналов усилителя путем подачи на него-цифрового сигнала «нуль». Блокировка обычно применяется во время цикла записи для устранения возможных перегрузок в переходном режиме. Когда усилитель находится в разблокированном состоянии, выходной сигнал выбранного , канала поступает на второй каскад усиления Д и далее на клапан НЕ-И



Uo, который вырабатывает на выходе двоичный сигнал, соответствующий нулю или единице. На второй вход клапана может подаваться стробирующий импульс для контроля логического уровня на выходе на выбранном интервале времени.

На рис. 5-2Ь приведена практическая принципиальная схема че-тырехкаскадного усилителя считывания, соответствующая рассмотренной функциональной схеме. В этой схеме типа Segnetics SE528 для выбора каналов используются транзисторно-транзисторные логические устройства (ТТЛ схемы). Четыре входных канала выполнены на дифференциальных усилительных каскадах, построенных на двух транзисторах каждый (Ti, Тг), (Тз, Т4), {Тъ, Те) и {T, Те). Все эти каскады имеют общие коллекторные нагрузки Ri и R2. Транзисторы Т13 и Тц образуют каскады с единичным усилением, которые служат для изменения уровня постоянного напряжения и передачи сигнала на вход второго усилительного каскада.

Второй каскад усиления Ко выполнен в виде диф.ференциального усилителя на транзисторах Тц и Tie. Выходной сигнал со второго каскада усиления через транзистор Tjg подается на выходной клапан ТТЛ типа.

Пользуясь принципиальной схемой рис. 5-26, работу логических схем выбора канала можно пояснить следующим образом. На все четыре усилителя смещение задается от общего источника тока /т. питание на который подается через транзистор Ti2. Управляющий вход S3 может отключить все четыре канала путем направления этого тока в транзистор Ти и отсечки транзистора Tiz. Аналогично при открытом транзисторе Т с входа г можно направить ток смещения в транзисторы Тд или Тад и таким образом выбрать каналы А а В или С и D соответственно. С входа Si можно направить ток смещения в транзисторы Тго, 23 или Тг1, Т22, выбирая при этом .каналы А и D или S и С. Таким образом, выбор одного из четырех каналов усилителя осуще-


Рис. 5-26. Принципиальная схема монолитного четырехканального усилителя считывания

SE528.



ствляется двоичными сигналами, подаваемыми на управляющие входы 5i, Sz и Ss, согласно следующей таблице.

Выбранный канал

-

Рассмотренная схема четырехканального усилителя считывания работает с источниками питания £11=5 В и £э=-5 В, имеет максимальную амплитуду на выходе при пороговом напряжении ла входе, равном 2 мВ. Время выбора канала

в схеме составляет величину порядка 20 НС, что вполне обеспечивает работу быстродействующих систем памяти с длительностью цикла обращения порядка 200 не.

Монолитная пластинка с четы-рехканальным усилителем считывания, схема которого показана на рис. 5-26, имеет размеры около 1,45x1,45 мм. На пластинке аналоговые и цифровые каскады схемы, разнесены на максимально возможное расстояние, так как они работают при значительно отличающихся уровнях сигнала. Все входные каналы расположены симметрично и очень близко один от другого с тем, чтобы обеспечить наилучшее согласование интегральных элементов.

ГЛАВА ШЕСТАЯ

МОЩНЫЕ МОНОЛИТНЫЕ СХЕМЫ: СТАБИЛИЗАТОРЫ И УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ

Основным элементом мощных интегральных схем являются мощные выходные транзисторы. Поэтому имеется много общего между разработкой мощных интегральных схем и дискретных мощных транзисторов. Возможность использования большого числа активных элементов на монолитной интегральной пластинке при малой или по крайней мере не очень высокой стоимости позволяет применять некоторые схемы защиты от перегрузок, такие, как цепи ограничения тока и теплового перегрева, реализация которых встречает трудности в схемах на дискретных эле.ментах. С другой стороны, расположение схем обработки сигналов малого уровня в непосредственной близости с мощными каскадами вызывает ряд проблем, связанных с тепловым дрейфом схем и с неравномерным распределением температур на монолитной пластинке, и поэтому требуется специальный анализ во-

просов топологии мощных интегральных схем и применения корпусов. Мощные монолитные схемы имеют также некоторые специфические виды отказов, обусловленные явлениями электромиграции и вторичного пробоя, которые кратко рассматриваются в настоящей главе.

Стабилизаторы напряжения и усилители мощности являются основными классами мощных монолитных схем. В данной главе рассматриваются вопросы проектирования именно этих классов мощных схем. Поскольку схемы стабилизаторов напряжения вообще не рассматривались в предыдущих главах, этому классу здесь уделено больше внимания, причем анализируются схемы стабилизаторов как средней, так и большой мощности..

Характеристики передачи и рассеивания мощности в монолитных схемах определяются в основном! типом и свойствами корпуса. По-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [ 39 ] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84]

0.0023