Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
"4000 серия" перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см серии 4000 (значения) .
CD4007A на беспаечной макетной плате

Серии 4000 является КМОП логика семьи из интегральных схем (ИС) впервые введена в 1968 году RCA . [1] Практически все производители микросхем, действовавшие в эту начальную эпоху, изготавливали модели для этой серии. Он все еще используется сегодня.

История [ править ]

Очень ранняя микросхема счетчика CD4029A в 16-выводном керамическом двухрядном корпусе ( DIP -16), изготовленная RCA.

Серия 4000 была введена как CD4000 COS / MOS серии в 1968 году RCA [1] в качестве меньшей мощности и более универсальной альтернативы серии 7400 с транзисторно-транзисторной логики (TTL) чипов. Логические функции были реализованы с помощью недавно представленной технологии комплементарного металл-оксид-полупроводник (CMOS) . Первоначально эта технология продавалась с маркировкой «COS / MOS» компанией RCA (что расшифровывалось как «металл-оксидный полупроводник с дополнительной симметрией»), но более короткая терминология CMOS стала отраслевым предпочтением для обозначения технологии. [2] Первые чипы серии были разработаны группой под руководством Альберта Медвина . [3]

Первоначально широкому распространению препятствовали сравнительно более низкие скорости разработок по сравнению с конструкциями на основе TTL. Ограничения по скорости в конечном итоге были преодолены с помощью новых методов производства, в результате чего старые чипы TTL были выведены из эксплуатации. В конце 1970-х и 1980-х годах серия была расширена новыми моделями, которым были присвоены обозначения 45xx и 45xxx, но которые обычно до сих пор рассматриваются инженерами как часть серии 4000. В 1990-х некоторые производители (например, Texas Instruments ) перенесли серию 4000 на более новые конструкции на основе HCMOS, чтобы обеспечить более высокие скорости.

Соображения по дизайну [ править ]

Серия 4000 облегчает более простую схему конструкции за счет относительно низкой мощности потребления, широкий диапазон подачи напряжения , и значительно повышенной нагрузки вождения потенциал (разветвление) . Это делает серию идеальной для использования при создании прототипов БИС . Хотя конструкция на основе TTL аналогична модульной , она требует тщательного планирования характеристик электрической нагрузки цепи. Буферизованные модели могут выдерживать более высокие электрические токи, но имеют больший риск возникновения нежелательной обратной связи . [4] [5] Многие модели содержат высокий уровень интеграции, в том числе полностью интегрированныеСчетчики на 7-сегментных дисплея , ходьба кольцевые счетчики и полные сумматоры .

Общие фишки [ править ]

Функциональная схема 4001 (четырехканальный вентиль ИЛИ-НЕ с 2 входами)
Распиновка 4001. Красный - питание, зеленый - входы, синий - выходы
CD4001B в корпусе DIP -14
(четырехканальный вентиль NOR с 2 входами )
Основная статья: Список интегральных схем серии 4000
Одновходовые ворота
  • 4049 - шестигранный инверторный вентиль с мощными выходными драйверами (способный управлять до четырех входов 74LS ).
  • 4050 - шестнадцатеричный буферный затвор с мощными выходными драйверами (способный управлять до четырех входов 74LS).
  • 40106 - Шестигранный инверторный вентиль с триггерными входами Шмитта .
  • 40109 - Счетверенный буферный затвор с двумя шинами питания (преобразование уровня напряжения).
  • 4504 - Шестнадцатеричный буферный затвор с двумя шинами питания (преобразование уровня напряжения).
Двухвходовые ворота
  • 4001 - Четырехходовой вентиль ИЛИ - НЕ с 2 входами .
  • 4011 - Четыре логических элемента NAND с 2 входами .
  • 4070 - Четыре логических элемента XOR с 2 входами .
  • 4071 - Четыре логических элемента ИЛИ с 2 входами .
  • 4077 - Четырехходовой вентиль XNOR с 2 входами .
  • 4081 - Четыре логических элемента И с 2 входами .
  • 4093 - Четыре логических элемента NAND с 2 входами и входами триггера Шмитта .
  • 40107 - Двойной логический элемент NAND с 2 входами и выходные драйверы с открытым стоком 136 мА в 8-контактной ИС.
  • Также доступны чипы с тремя входами, четырьмя входами и восемью входами.
Шлепки
  • 4013 - Двойной триггер D-типа . Каждый триггер имеет независимые данные, Q, / Q, часы, сброс, набор.
  • 40174 - Шестигранный шлепанец D-типа. Каждый триггер имеет независимые данные и Q. Все синхронизируются и сбрасываются.
  • 40175 - Четырехместный триггер типа D. Каждый триггер имеет независимые данные Q, / Q. Все делятся часами и сбрасываются.
Счетчики
  • 4017 - Счетчик декад для декодера с 10 выходами.
  • 4026 - Десятичный счетчик 7-сегментного цифрового декодера.
  • 40110 - Десятилетний счетчик вверх / вниз для декодера 7-сегментного дисплея с драйверами выхода 25 мА.
  • 40192 - Десятилетний счетчик вверх / вниз с 4-битной предустановкой BCD.
  • 40193 - Двоичный счетчик вверх / вниз с 4-битной двоичной предустановкой.
Декодеры
  • 4028 - 4-разрядный BCD - 10-выходной декодер (может быть использован в качестве 3-битового двоичного кода в 8-выходной декодер )
  • 4511 - декодер 4-битного BCD в 7-сегментный дисплей с драйверами выхода 25 мА.
Таймеры
  • 4047 - Моностабильный / нестабильный мультивибратор с внешним RC- генератором.
  • 4060 - 14-битный счетчик пульсаций с внешним RC или кварцевым генератором (большой длительности) (входы триггера Шмитта) (может использоваться с кристаллом 32,768 кГц)
  • 4541 - 16-битный счетчик пульсаций с внешним RC-генератором (большой длительности).
Аналоговый
  • 4051 - Один 8-канальный аналоговый мультиплексор.
  • 4066 - аналоговый переключатель Quad SPST .

См. Также [ править ]

  • LVCMOS
  • Интегральные схемы серии 7400
  • Список интегральных схем серии 7400
  • Семья логики
  • Логический вентиль
  • Программируемое логическое устройство
  • Совместимость контактов

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «1963: изобретена дополнительная конфигурация схемы MOS» . Музей истории компьютеров . Архивировано 23 июля 2019 года.
  2. ^ "Райт, Мори. Важные вехи: пионер CMOS разработал предшественник процессора EDN, 22.06.2006" . Архивировано из оригинала на 2007-09-27 . Проверено 1 июля 2006 .
  3. ^ Р. Джейкоб Бейкер (2010). CMOS: схемотехника, компоновка и моделирование (3-е изд.). Джон Вили и сыновья. п. 7. ISBN 978-1-118-03823-9.
  4. ^ Общие сведения о характеристиках устройств серии CD4xxxB с буферизацией и без буферизации. Инструменты Техаса
  5. ^ Ланкастер, Дон. Поваренная книга CMOS , ISBN 0-672-21398-2 

Дальнейшее чтение [ править ]

См. Также: Список книг об интегральных схемах серии 7400
Периодические издания
  • Новые низковольтные микросхемы COS / MOS (CD4000A) ; RCA Engineer ; Том 17 № 1; Июнь 1971 г. - июль 1971 г .; Страницы 40-45.
  • 15 статей о COS / MOS IC ; RCA Engineer ; Том 18 № 4; Декабрь 1972 г. - январь 1973 г.
Книги
  • Справочник по CMOS ; 1-е изд; Ньютон Брага; Оперативная пресса; 390 страниц; 2001; ISBN 978-0790612348 . 
  • CMOS Cookbook ; 2-е изд; Дон Ланкастер , Говард Берлин; Эльзевир; 512 страниц; 1988; ISBN 978-0750699433 . (1-е изд в 1977 г.) 
  • Вторая книга проектов CMOS IC ; 1-е изд; Р. А. Пенфолд; Издательство Бернарда Бабани; 127 страниц; 1979; ISBN 0900162783 . (архив) 
  • 50 проектов CMOS IC ; 1-е изд; Р. А. Пенфолд; Бернардс Паблишинг; 112 страниц; 1977; ISBN 978-0900162640 . (архив) 
  • RCA COS / MOS IC Руководство ; 170 страниц; 1979; CMS-272.
  • RCA COS / MOS IC Руководство ; Страницы TBD; 1971; CMS-270.
Исторические справочники
  • RCA COS / MOS Databook ; 649 страниц; 1975; SSD-203C.
  • RCA CMOS Databook ; 798 страниц; 1983; SSD-250C.
  • Датабук Motorola CMOS ; 560 страниц; 1988 г.
  • Национальный справочник CMOS ; 930 страниц; 1981 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Понимание цифровых логических ИС серии 4000 - журнал Nuts and Volts
  • Подробный список микросхем серии 4000 - Клуб электроники
  • Логические и аналоговые схемы серии 4000 - Analog Devices