Порядок оформления раздела

1. Из табл.1 выбрать в соответствии с учебным шифром кодовое название микросхемы.

2. Определить и расшифровать назначение каждого элемента кода микросхемы.

3. Определить и расписать назначение микросхемы по функциональному назначению.

2.2 Условное графическое обозначение (УГО) микросхем
и назначение выводов

УГО микросхем цифровой и аналоговой техники построены на основе прямоугольников, называемых полями. УГО простейших устройств (например, логических элементов) состоят только из основного поля, в более сложных к нему добавляют одно или два дополнительных, располагаемых слева и справа. В основном поле помещают надписи и знаки, обозначающие функциональное назначение элемента или микросхемы, в дополнительных – так называемые метки, поясняющие назначение выводов. Ширина полей определяется числом знаков (с учетом пробелов). Минимальная ширина основного поля – 10, дополнительных – 5 мм. Расстояние между выводами, а также между выводом и горизонтальной стороной УГС или границей зоны, отделяющей одну выводы от других, – 5 мм (все размеры в масштабе 1:1).

В местах присоединения линий-выводов изображают специальные знаки (указатели), характеризующие их особые свойства: небольшой кружок (инверсия), наклонную черточку ("/" - прямой, "\" - инверсный динамический вход), крестик (вывод, не несущий логической информации, например, вывод питания).

В правом поле УГО цифровых микросхем иногда помещают знаки, построенные на основе ромбика. Если он снабжен черточкой сверху, это означает, что данный вывод соединен с коллектором р-n-р транзистора, эмиттером
n-р-n транзистора, стоком полевого с р-каналом или истоком транзистора с
n-каналом. Если же названные электроды принадлежат транзисторам противоположной структуры или приборам с каналом противоположного типа, черточку помещают снизу. Ромбиком с черточкой внутри обозначают вывод с так называемым состоянием высокого выходного сопротивления (Z-состоянием).

Чтобы не загромождать схему цепями питания цифровых микросхем, соответствующие выводы в их УГО обычно не изображают, а чтобы было ясно, к каким выводам подводится питание, в местах, откуда оно поступает (выход источника питания, цепь, к которой подключается внешний источник), помещают стрелки с адресами, например, "К выв. 14 DD1, DD2; выв. 10 DD3, DD4; выв. 16DD5, DD6".

Наиболее распространенными аналоговыми интегральными схемами являются операционные усилители (ОУ). Обозначение ОУ на структурных схемах показано на рис. 2.

Рис. 2. Условное графическое обозначение ОУ: а – упрощенное;
б – с дополнительными полями

 

Упрощенное УГО (рис. 2, а), на котором показаны два входа (инвертирующий и неинвертирующий) и выход, обычно используются для схем, объясняющих принцип действия устройства. Для схем, предназначенных для проектирования функциональных узлов первого уровня (печатных плат), необходимо показать все выводы микросхемы ОУ и их подключение. Поэтому используются УГО, содержащие дополнительные поля с одной или с обеих сторон от основного поля, в которых указываются метки, характеризующие функции вывода (рис. 2, б). На этом рисунке:

4 – инвертирующий вход «W» ОУ;

5 – неинвертирующий вход ОУ;

10 – выход «m» ОУ;

6, 11– выводы для подключения источников – Uп и +Uп;

3, 12 – выводы для подключения цепей внешней частотной коррекции ОУ (частотная коррекция должна быть подключена в любой схеме на основе ОУ; может быть не показана на принципиальной схеме. Буквенный код аналоговых микросхем – буквы ДА.

К элементам цифровой техники относят устройства или части устройств, реализующие функцию или систему функций алгебры логики. Буквенный код элементов цифровой техники – буквы DD.

Рис. 3. УГО цифрового элемента

Условные графические обозначения элементов цифровой техники строят на основе прямоугольника [2]. В общем виде УГО может содержать основное и одно или два дополнительных поля, расположенных по обе стороны от основного (рис. 3). Размер УГО по ширине зависит от наличия дополнительных полей и количества помещаемых в них знаков обозначения функции элемента: по высоте – от числа выводов, интервалов между ними и числа строк информации в основном и дополнительном полях. Согласно стандарту ЕСКД ширина основного поля должна быть не менее 10, дополнительных – не менее 5 мм (при большом числе знаков в метках и обозначении функции элемента эти размеры соответственно увеличивают). Расстояние между выводами – 5 мм или кратно этой величине; между выводом и горизонтальной стороной УГО (или границей зоны) – не менее 2,5 мм и кратно этой величине. При разделении групп выводов величина интервала должна быть не менее 10 и кратна 5 мм. При необходимости допускается поворачивать УГО на угол 90° по часовой стрелке, т. е. располагать входы сверху, а выходы – снизу. Выводы элементов обозначаются цифрами. Назначение выводов сводится в таблицу.

Выводы элементов подразделяют на статические и динамические, которые, в свою очередь, могут быть прямыми и инверсными. Прямые статические выводы изображают линиями электрической связи, присоединяемыми к основному или дополнительному полю УГО без каких-либо знаков (рис. 3:
а – статический вход, б – статический выход), инверсные – линией с кружком на конце (в, д, ж, к – входы; г, е, и, л – выходы; предпочтительными являются обозначения в, г). Отличительным признаком динамического вывода (входа) – косая черточка, стрелка или треугольник. Прямые динамические входы обозначают, как показано на рис. 3, м – о; предпочтительные символы – м, н.

 

Рис. 4

Обозначения инверсных выводов – на рис.3, п – m (предпочтительные – п, р). Выводы, не несущие логической информации, выделяют крестиком, который наносят либо в месте присоединения к УГО (у, ф), либо в непосредственной близости от него (х, ц). Предпочтительными являются обозначения у, ф.

Если необходимо указать характер воздействия группы сигналов, указатель можно поместить не в месте присоединения выводов, а на линии, разделяющей основное и дополнительное поля (см. рис. 3, ч).

Рис. 5

Так называемые открытые выводы элементов помечают одним из специальных знаков: ромбиком (рис. 4, а) или кружком с четырьмя лучами (рис.4, б). Если необходимо указать, что данный вывод соединен с коллектором транзистора структуры р-n-р, эмиттером транзистора п-р-n, стоком полевого транзистора с p-каналом или истоком транзистора с n-каналом, ромбик снабжают черточкой сверху (в), а кружок – уголком, обращенным к нему раскрывом (г). Если вывод соединён с коллектором n-р-n-транзитора, или с эмиттером p-n-p транзистора, или стоком полевого транзистора с каналом n-типа, или истоком полевого транзистора с каналом p-типа черточку у ромбика помещают снизу (д), а вершину уголка направляют в сторону кружка (е). Если в основном поле УГО логического элемента присутствует комбинация &◊ (1◊), это означает монтажное «И» («ИЛИ»). Вывод с так называемым третьим состоянием или состоянием высокого импеданса (Z-состоянием) обозначают ромбиком с черточкой внутри (ж) или латинской буквой Z(и).

Примеры условных графических некоторых элементов обозначений цифровой техники приведены на рис. 6.

Рис. 6 Условные графические обозначения некоторых цифровых элементов

 

Под позиционным обозначением DD\ здесь представлен двухвходовый логический элемент «И-НЕ». Знак в виде ромбика с черточкой внизу означает, что элемент имеет открытый коллекторный выход структуры n-р-n.

Элемент DD2 – трехвходовый «ИЛИ-НЕ», DD3 – двухвходовый элемент «исключающее ИЛИ», DD4 – элемент «2ИЛИ-И-НЕ». Позиционное обозначение DD5 на рис. 4 принадлежит одновибратору. У данного одновибратора два (прямой и инверсный) динамических (косая черта на границе основного и дополнительного полей) входа запуска, объединенных по «И» (знак &), вход «Сброс» (R) и два выхода (прямой и инверсный). Частотозадающие RC-элементы подключают к выводам С и RC, помеченным крестиками. Условные графические обозначения триггеров DD6, DD1 представлены на рис.4. Триггер DD6 является RS-триггером со статическими инверсными входами R (установка в нулевое состояние) и S (в единичное) и двумя выходами: прямым и инверсным. Второе УГО символизирует D-триггер с установкой по инверсным входам R и S, с динамическим входом С, реагирующим на изменение сигнала с уровня логического «0» на уровень логической «1», и такими же, что и у предыдущего триггера, выходами.

Под позиционным обозначением DD8 изображено УГО двоично-десятичного реверсивного счетчика. Прямые динамические входы +1 и -1 предназначены для подачи тактовых импульсов соответственно при прямом и обратном счете, прямой статический вход R служит для установки счетчика в состояние «0», инверсный вход С – для предварительной записи информации, поступающей на входы в коде 1-2-4-8. В таком же коде снимается информация и с выходов счетчика. Сигнал на выводе CR появляется при прямом счете одновременно с переходом счетчика в состояние 0 (после 9), на выводе BR – при обратном счете (после 1). Напряжение питания подают на выводы 0V и +5V Номера, указанные над линиями выводов счетчика, соответствуют номерам выводов микросхемы К155ИЕ6 (тип микросхемы обычно указывают рядом с позиционным обозначением, как в данном примере). Элемент DD9 – дешифратор состояний счетчика, преобразующий сигналы в двоичном коде 1-2-4-8 в сигналы управления семисегментным индикатором (метки – латинские строчные буквы а–g – соответствуют общепринятым обозначениям сегментов, метка h соответствует разделители разрядов). Вход S предназначен для гашения индицируемого знака Условное графическое обозначение DD10 на рис.4 обозначает четырехразрядный регистр сдвига типа К155ИР1, позволяющий записывать последовательную и параллельную информацию, сдвигать и считывать ее в том же виде. Для сдвига вправо: V1 – вход последовательного кода, С1 – тактовые импульсы. При этом V2 и D1 – D4 должны быть равны «0». Для записи параллельного кода: V2 = 1, С2 = 0, а V1 и C1 – любые значения.К числу выводов, не несущих логическую информацию, относят выводы питания, выводы электродов транзисторов (например, в наборах транзисторов), выводы для подключения внешних частотозадающих элементов (резисторов, конденсаторов, кварцевых резонаторов и т. п.).

Вывод питания в общем случае обозначают латинской буквой U. Если питающих напряжений несколько, их условно нумеруют и указывают каждое у своего вывода. Вместо буквы можно указать номинальное значение напряжения и его полярность (см. рис. 4, DD8). Общий вывод помечают нулевым напряжением 0 V.