ArduinoPrX : Integrierte Schaltkreise (IC's)

ArduinoPrX

Developing for the world

Thursday 25th of May 2017 04:12:41 PM
Wähle eine Sprache




Integrierte Schaltkreise (IC's)

Social
Add to Flipboard Magazine.
Inhalt




Beschreibung

Logikfamilie
    Logikfamilie bezeichnet in der Digitaltechnik eine Reihe von Bausteinen (normalerweise als Integrierte Schaltungen), die elementare (wie Logikgatter) und meist auch komplexere logische Schaltungen zur Verfügung stellen. Die Bausteine einer Familie sind mit dem gleichen Herstellungsprozess gefertigt, verwenden die gleiche Schaltungstechnik, haben ähnliche elektrische sowie mechanische Eigenschaften und lassen sich somit problemlos kombinieren. Der Begriff Logikfamilie wird, in einem weiter gefassten Sinne, oft auch zur Bezeichnung einer Schaltungstechnik verwendet. Eine bloße Übereinstimmung der verwendeten Schaltungstechnik garantiert jedoch nicht, dass zwei Schaltungen kompatibel sein müssen.
74er-Reihe
    Die heute am häufigsten eingesetzten Logikbausteine stammen aus der sogenannten 74er-Reihe, deren Typnummer mit 74 beginnt (siehe Foto rechts). Die anschließende Zahlenkombination identifiziert die Logikfunktion der Schaltung, die 00 im Beispiel bedeutet, dass es sich um einen NAND-Baustein handelt. Später wurden weitere Logikfamilien entwickelt, die sich in der Herstellungstechnik und den verwendeten Spannungspegeln unterscheiden (und weiterem, siehe unten), nicht aber in der Logikfunktion. Um diese Familien von der ursprünglichen zu unterscheiden, fügt man Buchstaben zwischen die 74 und die „Funktionsnummer“ ein. Beispielsweise hat ein in Low-Power-Schottky-Technologie produziertes NAND-Gatter die Bezeichnung 74LS00. Oft setzt der Hersteller noch zwei Buchstaben vor das Präfix, z. B. 'SN' für Texas Instruments oder 'MC' für Motorola (inzwischen ON Semiconductor Corp). ICs unterschiedlicher Hersteller können sich in weiteren Daten unterscheiden (z. B. der maximalen Taktfrequenz), sie sind daher nicht immer ohne weiteres austauschbar. Aus einer eventuell zusätzlich auf dem IC-Gehäuse aufgedruckten Nummer lässt sich das Herstellungsdatum ableiten, in diesem Fall die 45. Woche des Jahres 1976. Alle Bausteine dieser Reihe sowie auch alle Nachfolgerreihen werden in DIP-Gehäusen ausgeliefert, heutzutage wahlweise auch in der SMD-Version davon. Quelle: Wikipedia
Open Collector Ausgang
    Der Open-Collector-Ausgang (OC) (zu deutsch „offener Kollektor“ auch „unbeschalteter Kollektor“) ist ein Ausgang einer integrierten Schaltung mit einem Bipolartransistor mit freiem Kollektor-Ausgang. Meist dient er dazu, den Anschluss an ein höheres Spannungsniveau zu erlauben oder die logischen Verknüpfungen UND (engl. AND) und ODER (eng. OR) als so genannte Wired-AND- und Wired-OR-Verknüpfung in Bus-Systemen wie dem I²C-Bus zu ermöglichen. Da in integrierten Schaltungen zunehmend Feldeffekttransistoren eingesetzt werden, die statt einem Kollektor-Anschluss einen sogenannten Drain-Anschluss aufweisen, wird dieser Ausgang auch als Open-Drain-Ausgang bezeichnet. Quelle: Wikipedia
Schmitt-Trigger Eingang
    Der Schmitt-Trigger, benannt nach seinem Erfinder Otto Schmitt, der diesen 1934 noch als Student erfunden hat, ist eine elektronische Komparator-Schaltung, bei der die Ein- bzw. Ausschaltschwellen nicht zusammenfallen, sondern um eine bestimmte Spannung, die Schalthysterese, gegeneinander versetzt sind. Verwendet wird ein Schmitt-Trigger zur Erzeugung binärer Signale oder um eindeutige Schaltzustände aus einem analogen Eingangssignalverlauf zu gewinnen. Anwendungsbeispiele sind (in Verbindung mit einem RC-Glied) das Entprellen von Schaltern oder die Schwingungserzeugung (Kippschwinger). Quelle: Wikipedia Schaltzeichen Darstellung eines Schmitt-Trigger Ausgang
Tri-State
    Als Tri-State werden digitale Schaltungselemente bezeichnet, deren Ausgänge nicht wie üblich nur zwei (0 und 1), sondern zusätzlich noch einen dritten Zustand annehmen können, der mit „Z“ oder auch mit „high impedance“ (hochohmig) bezeichnet wird. Durch Tri-States ist es möglich, die Ausgänge mehrerer Bauelemente zusammenzuschalten, ohne dass es zu Kurzschlüssen, einer Überlagerung oder einer Wired-AND- oder Wired-OR-Verknüpfung kommt, z. B. bei Datenbussen. Verglichen mit den Wired-And- und Wired-Or-Verknüpfungen ist die Tristate-Technologie deutlich schneller, da die Tristate-Technologie jeweils einen eigenen Schalttransistor zum Umschalten des Ausgangs auf den L-Pegel und auf den H-Pegel besitzt. Schaltzeichen Darstellung eines Schmitt-Trigger Ausgang
Abkürzungen und Kurzbeschreibungen von Varianten aus der TTL-Familie
AbkürzungBezeichnungBeschreibung
Bipolar
Standard-TTL
LLow powerWeiterentwicklung mit niedrigerem Leistungsbedarf; sehr langsam; veraltet und durch die LS-Serie ersetzt
HHigh speedWeiterentwicklung mit höherer Schaltgeschwindigkeit; veraltet und durch die S-Serie ersetzt; häufig eingesetzt in den Computern der 1970er-Jahre
SSchottkyveraltet
LSLow Power Schottky
ASAdvanced Schottky
ALSAdvanced Low Power Schottky
FFastSchneller als die S-Serie; vergleichbar mit der AS-Serie
CMOS
CCMOSVersorgungsspannung von 5 bis 15 V, ähnlich wie die 4000-Logikfamilie
HCHigh speed CMOSVersorgungsspannung von 2 bis 6 V, ähnliche Geschwindigkeit wie LS 12 ns,
HCUHigh speed CMOS unbufferedÄhnlich HC nur ohne Pufferstufe am Ein- und Ausgang
HCTHigh speedZu TTL kompatibler Logikpegel, nur für 5 Volt geeignet
ACAdvanced CMOS 
AHCAdvanced High-Speed CMOSHC-Serie mit ca. 3-facher Geschwindigkeit
AHCTAdvanced High-Speed CMOSschnelle HC-Serie mit TTL-kompatiblen Logikpegeln
ALVCLow voltageNiedrige Versorgungsspannung von 1,65 bis 3,3 V, Laufzeit 2 ns
AUCLow voltageNiedrige Versorgungsspannung von 0,8 bis 2,7 V, Laufzeit kleiner 1,9 ns bei 1,8 V
FCFast CMOSVergleichbar mit F
LCXVersorgungsspannung 3,3 V; 5-V-tolerante Eingänge
LVCLow voltageVersorgungsspannung 1,65 bis 3,3 V; 5-V-tolerante Eingänge
LVQLow voltageVersorgungsspannung 3,3 V
LVXLow voltageVersorgungsspannung 3,3 V; 5-V-tolerante Eingänge
VHCVery High Speed CMOSÄhnlich wie 'S', aber in CMOS
CBTSehr schnelle CMOS-Familie für Anwendungen bis in den GHz-Bereich; Versorgungsspannung 5,0 V
CBTLVLow voltageSehr schnelle CMOS-Familie für Anwendungen bis in den GHz-Bereich, Versorgungsspannung 3,3 V
GSuper high speedsFür Schaltfrequenzen bis zu 1 GHz, Versorgungsspannung 1,65 bis 3,3 V; 5-V-tolerante Eingänge
BiCMOS
BCTBiCMOSZu TTL kompatibler Logikpegel, primär für Puffer verwendet.
ABTAdvanced BiCMOSZu TTL kompatibler Logikpegel, schneller als ACT und BCT
ALBAdvanced BiCMOSschnelle BiCMOS-Technologie, Versorgungsspannung 3,3 V; primär für Puffer verwendet
ALVTAdvanced BiCMOS Low voltageschnelle BiCMOS-Technologie, Versorgungsspannung 3,3 V; zusätzlich 5-V-tolerant; primär für Puffer verwendet
LVTAdvanced BiCMOS Low voltageschnelle BiCMOS-Technologie, Versorgungsspannung 3,3 V; zusätzlich 5-V-tolerant; primär für Puffer
AND
7408
7409
7411
7421
Typ : 7408

Art : 4-fach AND Gatter 2 Eingänge

Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7408 Belegung
Typ : 7409

Art : 4-fach AND Gatter 2 Eingänge mit Open-Collector-Ausgang
Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7409 Belegung
Typ : 7411

Art : 3-fach AND Gatter 3 Eingänge

Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7411 Belegung
Typ : 7421

Art : 2-fach AND Gatter 4 Eingänge

Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7421 Belegung

OR
7432
Typ : 7432

Art : 4-fach OR Gatter 2 Eingänge

Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7432 Belegung

NAND
7400
7401
7403
7410
7412
7420
Typ : 7400

Art : 4-fach NAND Gatter 2 Eingänge

Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7400 Belegung
Typ : 7401

Art : 4-fach NAND Gatter 2 Eingänge mit Open-Collector-Ausgang
Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7401 Belegung
Typ : 7403

Art : 4-fach NAND Gatter 2 Eingänge mit Open-Collector-Ausgang
Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7403 Belegung
Typ : 7410

Art : 3-fach NAND Gatter 3 Eingänge

Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7410 Belegung
Typ : 7412

Art : 3-fach NAND Gatter 3 Eingänge mit Open-Collector-Ausgang
Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7412 Belegung
Typ : 7413

Art : 2-fach NAND Gatter 4 Eingänge mit Schmitt Trigger Ausgang
Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7413 Belegung
Typ : 7420

Art : 2-fach NAND Gatter 4 Eingänge

Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7420 Belegung

NOR
7402
7427
Typ : 7402

Art : 4-fach NOR Gatter 2 Eingänge

Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7402 Belegung
Typ : 7427

Art : 3-fach NOR Gatter 3 Eingänge

Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7427 Belegung

Inverter / Buffer / Treiber
7404
7405
7406
7407
74247
Typ : 7404

Art : 6-fach Inverter

Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7404 Belegung
Typ : 7405

Art : 6-fach Inverter mit Open-Collector-Ausgang
Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7405 Belegung
Typ : 7406

Art : 6-fach Inverter mit Open-Collector-Ausgang 30V
Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7406 Belegung
Typ : 7407

Art : 6-fach Hex Buffer mit Open-Collector-Ausgang 30V
Gehäuse : DIP-14

Logik IC 7407 Belegung
Typ : 74247

Art : BCD zu 7-Segment-Dek. und Treiber

Gehäuse : DIP-16

Logik IC 74247 Belegung

MULTIPLEXER
74151
74157
74251
744051
Typ : 74151

Art : 8/2 MULTIPLEXER

Gehäuse : DIP-16

Logik IC 74151 Belegung
Typ : 74157

Art : 4x2/1 MULTIPLEXER

Gehäuse : DIP-16

Logik IC 74157 Belegung
Typ : 74251

Art : 8/1 MULTIPLEXER

Gehäuse : DIP-16

Logik IC 74251 Belegung
Typ : 744051

Art : 8/1 MULTIPLEXER ANALOG

Gehäuse : DIP-16

Logik IC 744051 Belegung

Kommentare