ΘΕΜΑ : ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περιόδος. 24/11/ :09 Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος καθ. Τεχνολογίας

Transcript

1 ΘΕΜΑ : ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περιόδος 24/11/ :09 καθ. Τεχνολογίας

2 ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ Ένας μικροεπεξεργαστής είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που επεξεργάζεται όλες τις πληροφορίες σε ένα Ηλεκτρονικό Υπολογιστή (Η/Υ). Διαθέτει μνήμη (1) Μπορεί Μετρήσει αριθμούς ) Τρέξει προγράμματα Φορτώσει Παιχνίδια Φορτώσει Λειτουργικό σύστημα 24/11/ :31 ΓΕΝΙΚΑ

3 Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα (integrated circuits) είναι μια ομάδα από ηλεκτρικά στοιχεία (εξαρτήματα) όπως τρανζίστορ, δίοδοι, αντιστάσεις, πυκνωτές κ.ά Τα εξαρτήματα αυτά σχηματιστεί σε ένα μόνο κομμάτι ημιαγωγού κρυστάλλου από πυρίτιο (chip) και τα οποία έχουν συνδεθεί μεταξύ τους, ώστε να σχηματίζουν ένα πλήρες ηλεκτρικό κύκλωμα 24/11/ :31 ΙΣΤΟΡΙΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΩΝ (I.C)

4 Το chip τοποθετείται σε ένα πλαστικό περίβλημα και συγκολλούνται επαφές σε εξωτερικούς ακροδέκτες (pins) για να σχηματιστεί το ολοκληρωμένο κύκλωμα. 24/11/ :31 ΙΣΤΟΡΙΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΩΝ (I.C)

5 Τι νομίζεται ότι είναι αυτό που οδήγησε στην τόση μεγάλη ανάπτυξη των σύγχρονών ηλεκτρονικών συστημάτων? Η α ν α κ ά λ υ ψ η τ ω ν τ ρ α ν ζ ι σ τ ο ρ. Π ρ ι ν ό μ ω ς α π ο τ α τ ρ α ν ζ ι σ τ ο ρ τ ί υ π ή ρ χ ε? Η ηλεκτρονική λυχνία μπορεί να λειτουργήσει σαν ηλεκτρονικός διακόπτης, δηλαδή να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει τον ηλεκτρισμό, ή σαν ενισχυτής ρεύματος. Μειονεκτήματα 1. Παράγει αρκετή θερμότητα. 2. Καίγεται εύκολα. 3. Είναι αργή 4. Ογκώδης. 24/11/ :32 ΙΣΤΟΡΙΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΩΝ (I.C)

6 Φτηνή κατασκευή, ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ I.C Εύκολη κατασκευή Μικρή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας Μεγάλη αξιοπιστία στη λειτουργία Μικρό μέγεθος και βάρος ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ I.C Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγάλης ισχύος κυκλώματα (1) Όταν χαλάσει έστω και ένα από τα εξαρτήματα που αποτελούν το IC, πρέπει να αντικατασταθεί ολόκληρο το κύκλωμα. 24/11/ :35 ΙΣΤΟΡΙΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΩΝ (I.C)

7 Στο μάθημά μας θα χρησιμοποιούμε δυο κυρίως λογικές οικογένειες των I.C : Την TTL (Transistor Transistor Logic) Την CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor) Η λογική οικογένεια TTL χρησιμοποιεί αριθμούς που ξεκινούν από το 7400 Λογική οικογένεια η CMOS χρησιμοποιεί αριθμούς που ξεκινούν από το 4000 IC 7408 IC /11/ :38 T T L & CMOS

8 1. Εργάζονται με σταθερή τάση +5V. 2. Είναι κατασκευασμένα απο Τρανσιστορς. 3. Καταναλώνουν αρκετό ρεύμα (1,6mA) 4. Μικρή αντίσταση εισόδου 5. Είναι γρήγορα Δουλεύουν σε ψηλές ταχύτητες ( ΜHz). 6. Μία ελέυθερη είσοδος λειτορργεί σαν να είναι συνδεδεμένη με στο λογικό 1. 24/11/ :39 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ TTL IC (σειρά 7400)

9 1. Εργάζονται με τάση +3V 15V. 2. Είναι κατασκευασμένα απο MOS-FETS. 3. Καταναλώνουν λίγο ρεύμα (1μA) 4. Μεγάλη αντίσταση εισόδου 5. Είναι αργά Δουλεύουν σε χαμηλές ταχύτητες (40 50 ΜHz). 6. Δεν μπορεί να υπάρχει ελέυθερη είσοδος γι αυτό όλες οι ελέυθερες εισόδοι πρέπει να συνδεθούν το λογικό 0 7. Είναι πολύ ευαίσθητα σε σταικό ηλεκτρισμό δεν πρέπει να πάνονται με το χέρι 24/11/ :40 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ CMOS (σειρά 4000)

10 Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα αναγνωρίζουν στις εισόδους τους ηλεκτρικές τάσεις, στις οποίες αντιστοιχούν οι λογικές τιμές 0 ή "1". Αντίστοιχα στις εξόδους τους δίνουν ηλεκτρικές τάσεις που αντιστοιχούν στις λογικές τιμές 0 ή "1". Στην πράξη όμως δεν είναι δυνατόν να έχουμε απόλυτα ακριβείς τιμές τάσεων Για το λόγο αυτό ορίζονται δύο περιοχές τάσης, η μία που αντιστοιχεί στο λογικό "1" και η άλλη που αντιστοιχεί στο λογικό "0". 24/11/ :40 Τρόπος λειτουργίας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

11 24/11/ :40 Τρόπος λειτουργίας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων TTL

12 24/11/ :55 Τρόπος λειτουργίας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων CMOS

13 24/11/ :09 Τρόπος λειτουργίας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων CMOS

14 Τι είναι διαιρέτης τάσης? Διαιρέτης τάσης είναι ότι φανερώνει το όνομα του. Δημιουργεί μία τάση εξόδου μικρότερη τάση από την τάση εισόδου. 24/11/ :55 Διαιρέτης τάσης

15 Σε ένα κύκλωμα με πύλες οι είσοδοι μιας πύλης είναι συνήθως ένας διαιρέτης τάσης. +V R1 R1 R2 R2 3,4 0V Η τάση βάση της οποίας η πύλη αναγνωρίζει αν στην είσοδο της είναι 0 ή 1 είναι αυτή που μετριέται μεταξύ του ακροδέκτη της πύλης (είσοδος ) και της μηδενικής τάσης (0V) του κυκλώματος. ΕΙΣΟΔΟΣ ΕΞΟΔΟΣ ΠΥΛΗΣ 24/11/ :53

16 24/11/ :53 ΕΦΑΡΜΟΓΗ

17 Διαιρέτης τάσης μπορεί να είναι επίσης και όλοι οι αισθητήρες που έχουμε ήδη γνωρίσει +V R2 ΕΙΣΟΔΟΣ ΕΞΟΔΟΣ ΠΥΛΗΣ 0V 24/11/ :53