Caractéristiques
Les caractéristiques des
circuits intégrés logiques sont normalisées par des lettres:
- I(Input) désigne une entrée,
- O(Output) une sortie,
- H(high) indique l’état haut d'une sortie,
- L(low) indique l’état bas d'une sortie,
- Z, HZ ou X indique l’état haute impédance d'une sortie 3 états.
Alimentation du boîtier
La plage d’alimentation dépend de la technologie utilisée. Elle est généralement de 5V pour les composants anciens (
TTL), et de 3,3V, 2,5V voire moins pour les technologies récentes (
CMOS, LV-CMOS ...).
La consommation
La puissance électrique consommée dépend de la technologie utilisée (finesse de la gravure du silicium), et augmente linéairement avec la
fréquence et au carré de la tension d'alimentation.
C'est pourquoi les technologies les plus récentes utilisent des tensions d'alimentation de plus en plus faibles pour pouvoir augmenter la fréquence de fonctionnement sans risquer la destruction par échauffement.
Grandeurs d’entrée-sortie
Tensions
- Tension d’entrée niveau haut
VIH est la tension requise pour être considérée comme un
1 logique en entrée. Une tension inférieure risque d’être mal interprétée par l’étage d’entrée.
- Tension d’entrée niveau bas
VIL est la tension requise pour être considérée comme un
0 logique en entrée. Une tension supérieure risque d’être mal interprétée par l’étage d’entrée.
- Tension de sortie niveau haut
VOH est la tension fournie pour être considérée comme un
1 logique en sortie. La valeur minimale est indiquée par le constructeur.
- Tension de sortie niveau bas
VOL est la tension fournie pour être considérée comme un
0 logique en sortie. La valeur maximale est indiquée par le constructeur.
Courants
- Courant d’entrée niveau haut
IIH est le courant traversant l’entrée lorsqu’une tension de niveau haut est appliquée.
- Courant d’entrée niveau bas
IIL est le courant traversant l’entrée lorsqu’une tension de niveau bas est appliquée.
- Courant de sortie niveau haut
IOH est le courant traversant la sortie lorsqu’une tension de niveau haut est fournie.
- Courant d’entrée niveau bas
IOL est le courant traversant la sortie lorsqu’une tension de niveau bas est fournie.
La sortance ou facteur de charge
La
sortance ou
facteur de charge est le nombre maximal d’entrées d’autres circuits intégrés logiques qui peuvent être pilotés par la sortie.
Les retards de propagation
Le signal traversant le circuit intégré est toujours retardé par :
- le temps de montée tPLH lors d’une transition du zéro logique vers le un logique ;
- le temps de descente tPHL lors d’une transition du un logique vers le zéro logique.
Le produit vitesse-consommation
Le produit du retard de propagation et de la puissance de consommation est un indice de performance du circuit.
L’immunité au bruit
Les
champs électriques et
magnétiques de l’environnement peuvent induire des signaux parasites, l’immunité au bruit est la capacité d’un circuit intégré à tolérer les signaux parasites.
Logique à injection et à absorption de courant
La technologie différencie les circuits intégrés qui fournissent ou absorbent un
courant.
Échelle d’intégration
L’échelle d’intégration défini le nombre de portes contenu dans le boîtier du
circuit intégré.
Technologies
La technologie TTL (
Transistor Transistor Logic) utilise principalement des transistors à jonction.
Les circuits de technologie TTL sont généralement préfixés par le chiffre 74 (54 sur les séries militaires et industrielles). Ce chiffre est suivi d'une ou plusieurs lettres représentant la famille (absence de lettre pour la famille standard), puis un code à 2, 3 voire 4 chiffres représentant le modèle du circuit (la fonction réalisée).
Les diverses familles sont les suivantes :
- TTL : série standard
- TTL-L (low power) : série à faible consommation
- TTL-S (shottky) : série rapide (utilisation de diodes schottky)
- TTL-AS (advanced shottky) : version améliorée de la série S
- TTL-LS (low power shottky) : combinaison des technologies L et S, c'est la famille la plus répandue
- TTL-ALS (advanced low power shottky) : version améliorée de la série AS
- TTL-F (FAST : Fairchild Advanced Schottky Technology)
- TTL-AF (advanced FAST) : version améliorée de la série F
- TTL-HC (high speed C-MOS) : Il ne s'agit plus de technologie TTL mais de technologie C-MOS
- TTL-HCT (high speed C-MOS) : série HC dotée de niveaux logiques compatibles TTL
La technologie ECL (Emitter Common Logic : Logique à émetteurs communs) a longtemps été la seule technologie permettant d'atteindre de des fréquences de fonctionnement élevées (supérieures à 100 MHz)
La technologie
complementary metal oxyd semi conductor utilise principalement des transistors à effet de champ
CMOS.
Hybride
Il existe de nombreuse technologies hybrides entre TTL et CMOS et chaque année de nouvelles sont inventées.
Voir aussi
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