Муносибати байни HCMOS ва LVCMOS чӣ гуна аст?
Аз нуқтаи назари эволютсияи технологияи микросхемаи интегралӣ ва таксономия, CMOS, HCMOS ва LVCMOS муносибати оддии мувозӣ ё ивазкунанда надоранд. Ба ҷои ин, онҳо як системаи иерархикиро ташкил медиҳанд, ки дар асоси андозаҳо ва такрори хусусиятҳои гуногун гурӯҳбандӣ карда мешаванд.
Муносибати асосиро метавон ба таври зерин муайян кард: LVCMOS вориси насли оянда-ба HCMOS нест, балки як шохаи бузургест, ки аз рӯи "домени шиддат" тасниф шудааст. Аз нуқтаи назари кор, дастгоҳҳои муосири LVCMOS аз дастгоҳҳои HCMOS-и қаблӣ пурра гузаштанд. Ҳарду ба консепсияҳои андозагириҳои гуногун тааллуқ доранд ва дар технологияҳои муосир хеле ҳамгиро шудаанд.
1. Бунёди асосӣ: Технологияи CMOS
Технологияи CMOS ҳамчун асос барои ҳама вариантҳои минбаъда хизмат мекунад. Хусусияти муайянкунандаи он истифодаи P-MOS ва N-MOSFET-ҳои иловагӣ барои ташаккули инверторҳо ё дигар дарвозаҳои мантиқӣ мебошад, ки аз ҷиҳати назариявӣ ба сифр истеъмоли қувваи статикӣ ноил мегардад. Ҳама дастгоҳҳои HCMOS ва LVCMOS, ки дар ин ҷо муҳокима мешаванд, ин хусусияти асосиро доранд.
2. Эволютсияи технология дар асоси наслҳои иҷроиш (андозаи аввалия)
Ин андоза аз рӯи вақт ва иҷроиш тасниф карда мешавад, ки пешрафти равандҳои истеҳсолиро инъикос мекунад.
CMOS анъанавӣ (масалан, 4000 Силсила)
Хусусиятҳо: Равандҳои марҳилаи ибтидоии истеҳсолиро бо андозаҳои калон ва иқтидори баланди паразитӣ қабул мекунад. Он диапазони васеи шиддати кориро (3-15V) пешниҳод мекунад, аммо аз таъхирҳои тӯлонии паҳншавӣ (бо тартиби ~ 100ns), суръати паст ва қобилияти сусти рондани баромад азият мекашад.
HCMOS (CMOS баланд-суръат)
Хусусиятҳо: Бо миқёси мутаносиб кам кардани андозаҳои транзистор, иқтидори паразитӣ ва зарфияти дарвозаи дастгоҳҳо ба таври назаррас коҳиш меёбад. Ин беҳбудӣ таъхирҳои паҳнкуниро ба таври назаррас (ба тартиби ~ 10ns) кӯтоҳ мекунад ва ҳангоми нигоҳ доштани истеъмоли ками қувваи статикӣ. Қобилияти рондани баромади он низ хеле беҳтар шудааст.
Ҷойгиркунии академӣ: HCMOS як гиреҳи таърихии технологӣ мебошад. Он нуктаеро қайд кард, ки технологияи CMOS дар он вақт ба суръати мантиқи асосии TTL ноил ва аз он гузашт ва бартариҳои ҳамаҷонибаи CMOS-ро ҳам дар иҷроиш ва ҳам истеъмоли нерӯ муқаррар кард. Намояндаи маъмулии он силсилаи 5V-74HC кор мекунад. Бояд қайд кард, ки HCMOS ихтисораи High{6}}Speed CMOS аст, на CMOS-и баланд-. Дар барномаҳои амалӣ истилоҳи баланд-Voltage CMOS хеле кам истифода мешавад; агар зарур бошад, он бояд ҳамчун HVCMOS ихтисор карда шавад.
3. Таснифи меъморӣ аз рӯи шиддати таъминот (андозаи дигари салиб{1}})
Ин андоза аз рӯи шиддати таъминот стандартизатсия карда шудааст ва бо андозагирии{0}}ба кор мувофиқат мекунад.
5V CMOS
Дар бар мегирад CMOS анъанавии барвақт ва аксари дастгоҳҳои HCMOS (масалан, силсилаи 74HC). Ин аввалин домени стандартишудаи шиддат буд.
Шиддати паст-CMOS
Таъриф: Истилоҳи умумӣ барои ҳама оилаҳои мантиқии CMOS бо шиддати корӣ аз стандарти 5V хеле пасттар. Рушди он пеш аз ҳама аз ҳисоби оптимизатсияи динамикии истеъмоли қувваи барқ сурат мегирад, зеро масрафи динамикии нерӯи як схема ба квадрати шиддати таъминот мутаносиб аст.
Зеркатегорияҳо: LVCMOS минбаъд аз рӯи шиддат ба як қатор стандартҳо тақсим карда мешавад:
3.3V (LVCMOS): масалан, силсилаи 74LVC
2.5V, 1.8V, 1.5V, 1.2V ва ғайра: Вақте ки гиреҳҳои раванд пеш мераванд, шиддати корӣ коҳишро идома медиҳад.
Мансубият ва ҳамгироии муосир
Тобеияти таърихӣ: Дар таърихи рушди технологӣ, HCMOS (масалан, 74HC) як зерсинфи иҷрои технологияи CMOS мебошад.
Бархӯрди салиб-ченака: HCMOS (суръатро таъкид мекунад) ва LVCMOS (таъкидкунандаи шиддат) мафҳумҳое мебошанд, ки ба меъёрҳои гуногуни таснифот асос ёфтаанд. Чипи ягона метавонад ҳамзамон ба ҳарду категория тааллуқ дошта бошад.
Масалан, силсилаи 74HC 5V HCMOS аст.
Силсилаи 74LVC 3.3V LVCMOS аст, дар ҳоле ки суръати суръати он умуман аз силсилаи 74HC зиёдтар аст. Ҳамин тариқ, 74LVC ҳам LVCMOS буда, ба хусусияти "-суръати баланд" пурра мувофиқат мекунад.
Интегратсияи муосир ва таҳаввулоти истилоҳот:
Дар равандҳои субмикронӣ ва амиқи CMOS -субмикронӣ, шиддати паст як шарти ҳатмӣ барои ноил шудан ба суръати баланд ва масрафи ками нерӯ шудааст. Аз ин рӯ, ҳама микросхемаҳои интегралии CMOS нав тарҳрезишуда табиатан "шиддати паст"-анд.
"Суръати баланд-" дигар тамғаи истисноии силсилаи маҳсулот нест, балки хусусияти универсалии технологияи муосири CMOS мебошад. Дар амалияҳои таълимӣ ва муҳандисӣ истилоҳи "HCMOS" одатан барои истинод ба ҳама схемаҳои CMOS-и баланд-дар асоси равандҳои муосир истифода мешавад ва аксарияти кулли ин схемаҳо ба категорияи LVCMOS дохил мешаванд.
Дар контексти муосир:
CMOS: Ҳамчун истилоҳи чатр барои технология, дар сигналҳои баромади осциллятори кристаллӣ, он махсусан ба баромади сигнали ягонаи мавҷи квадратӣ- ишора мекунад.
HCMOS: Ба маънои васеъаш, он хосиятҳои{0}}сифати баланди схемаҳои CMOS-ро тавсиф мекунад.
LVCMOS: Он стандарти электрикии шиддати кориро ба таври возеҳ муайян мекунад.
Аз ин рӯ, ҳангоми тавсифи "сигнали CMOS 3.3V, баланд-" ифодаи дақиқтари академӣ ин аст: Ин сигнал ба стандарти электрикии LVCMOS (масалан, LVC) мувофиқат мекунад ва хусусиятҳои баланди-суръати равандҳои муосири CMOS-ро нишон медиҳад. Ҳамчун як технологияи муҷаҳҳаз, мероси асосии HCMOS -беҳбуди кор тавассути миқёси раванд- аз ҳама технологияҳои муосири LVCMOS мерос гирифта ва аз он боло гузаштааст. Ин ду мафҳум аз ҷиҳати назариявӣ ба андозаҳои гуногун тааллуқ доранд ва дар барномаҳои амалӣ комилан муттаҳид шудаанд.