Les circuits intégrés numériques

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La technologie des CIN a subie une évolution importante partant de l'intégration à petite échelle (SSI) à l'intégration à ultra échelle (ULSI). Ces circuits intégrés offrent de nombreux avantages:

  • Encombrement.
  • Faible coût.
  • Fiable car le nombre d'interconnexion réduite.

Il existe plusieurs familles de circuit intégré numériques donc les plus importantes sont:

  • RTL: Résistance Transistor Logic
  • DTL: Diode Transistor Logic
  • TTL: Transistor Transistor Logic
  • ECL: Emetter Transistor Logic (Logique à Emetteur Couplé)
  • CMOS: Complemnty Metal Oxyde Semiconductor

Les familles les plus rependues sont les familles TTL et CMOS


Terminologie des CIN

Malgré le grand nombre de fabriquant des CIN, la terminologie reste commune.

 

Paramètre des tensions et courant

 

VIH(min): tension d'entrée minimale nécessaire pour avoir un niveau logique haut (1).
VIL(max): tension d'entrée max pour avoir le niveau bas.
VOH(min): tension de sortie minimale correspondante à l'état haut.
VOL(max) tension de sortie max correspondante au niveau bas.
IIH: courant d'entrée niveau haut (C'est le courant qui traverse une borne d'entrée lorsqu'une tension niveau haut est appliquée à cette entrée).
IIL: courant d'entré niveau bas (C'est le courant qui traverse une base d'entrée lorsqu'une tension niveau bas est appliquée à cette entrée).
IOH: courant de sortie niveau haut(C'est le courant qui traverse une borne de sortie placée au niveau haut placé dans les conditions de charge spécifiées).
IOL: C'est le courant qui traverse une borne de sortie placée au niveau bas dans les conditions de charge spécifiées.
SSI: Small Scale Integration.
VLSI: Very Large Scale Integration.
ULSI: Ultra Large Scale Integration

 

Paramètre d'association

 

Entrance

 

Elle indique le nombre de sortie standard maximale qui peuvent être branchée sur les entrées d'une porte logique.
Elle couvre le nombre d’entrée possible par extension.

 

Sortante

 

Elle indique le nombre maximal d'entrée logique qui peuvent être branchée simultanément à la sortie d'une porte logique et que cette sortie peut alimenter correctement.

 

Consommations

 

ICCH: C'est le courant consommé par un CIN TTL quand toutes les sorties des portes sont à l'état haut.
ICCM: C'est le courant consommé par un CIN TTL lorsque toutes entré sont à l'état bas.
IDDH: C'est le courant consommé par un CIN CMOS quand toutes les sorties des portes sont à l'état haut.
IDDL: C'est le courant consommé par un CIN CMOS lorsque toutes entré sont à l'état bas.

 

Puissance dissipée dans un CIN

  • Pour un TTL:
    PDmoy = VCC.ICCmoy ; ICCmoy = ½(ICCH +ICCL)
  • Pour un CMOS:
    PDmoy = VDD.IDDmoy ; IDDmoy = ½(IDDH + IDDL)

Retard de propagation

 

C'est le temps entre l'instant où un signal est appliqué à l'entrée d'un dispositif et la réponse en sortie.
Il existe deux types de propagation:

  • TPLH: Le retard accusé lors du passage de la sortie du niveau bas au niveau haut
  • TPHL: retard accusé lorsque la sortie passe du niveau haut au niveau bas
 

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Immunité aux bruits

 

Un bruit est un signal parasite aléatoire qui vient s'ajouté à un signal utile.
Au-delà d'une certaine marge que nous allons définir, ces bruits perturbent le fonctionnement normal des systèmes.
La mesure quantitative de l'immunité au bruit est appelée marge de sensibilité au bruit.

Marge de sensibilité aux bruits:

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  • La marge de sensibilité aux bruits état haut est:
    VNH = VOH(min) - VIH(min)
  • La marge de sensibilité au bruit état bas est:
    VNL = VIL(max) - VOL(max)