она обеспечит изменения состояния выхода с петлей гистерезиса. При воздействии магнитного поля на выходе триггера Шмитта будет наблюдаться низкий уровень напряжения, а после снятия поля этот уровень сменится на высокий.

В схеме телетайпа ячейку Холла можно подключить к триггеру Шмитта, включающего свой генератор посылок. При нажатии клавиши телетайп будет выдавать последовательность импульсов, соответствующую букве данной клавиши.

15.7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ряде случаев изготовление ИМС частного применения по заказу оправдывает себя. Однако на производство такой микросхемы требуется определенное время. Типичные затраты времени на изготовление заказных ИМС приведены в табл. 15.1.

При использовании заказных ИМС инженер получает возможность выбрать устройства и методы обработки сигналов, позволяющие решать стоящие перед ним задачи наилучшим образом. Можно, например, включать в ИМС специальные элементы, такие, как ячейки Холла и тиристоры, не используемые в обычных микросхемах массового применения.

Данная глава написана на основании материалов доклада, подготовленного Доном Монтегью (фирма Sprague Electric) для семинара по применению ИМС, проводимого редакцией журнала Electronic Products Magazine.

Глава шестнадцатая

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ ЧАСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ С ПОВЫШЕННОЙ СТЕПЕНЬЮ ИНТЕГРАЦИИ

Технические достижения и жесткие экономические требования разделили в настоящее время рынок потребителей ИМС на два лагеря. Сложные системы дешевле всего создавать на больших интегральных схемах (БИС), тогда как схемы общего назначения лучше всего строить на простых однотипных устройствах, объединенных по нескольку в одном корпусе. 238

16.1. ЗАКАЗНЫЕ БИС

Линейные заказные БИС из-за сложности их схем делают главным образом по совместным программам изготовителей полупроводниковых приборов и предприятия-заказчика, выпускающего электронные приборы к устройства. Это необходимо для того, чтобы получить, оптимальную конструкцию, объединяющую в себе имеющийся у заказчика опыт эксплуатации систем и знания которыми обладает изготовитель ИМС.

В большинстве случаев проектно-конструкторские расходы берет на себя предприятие-заказчик, и полученная в результате разработки ИМС естественным порядком переходит в его собственность. Общий рынок потребителей обычно не бывает осведомлен о наличии таких схем.

Совместная разработка, однако, может привести к тому, что полученные в ее результате схемы по крайней мере частично появляются в продаже. Примером тому служит совместная работа фирмы Signetics и лаборатории Dolby Labs (Лондон), завершившаяся недавно созданием интегральной системы шумоподавления Дол-би-Б, предназначенной для подавления фоновых шумов магнитной ленты в кассетных магнитофонах.

Система шумоподавления Долби-Б основана на компрессии (сжатии) динамического диапазона входного сигнала при записи и последующем его. экспандировании (расширении) при воспроизведении. Результатом является уменьшение остаточных фоновых шумов магнитной ленты на 6-10 дБ, что позволяет настолько улучшить качество записи-воспроизведения кассетных магнитофонов, что оно приближается к качеству хороших катушечных магнитофонов, не имеющих системы шумоподавления. В настоящее время ИМС Долби-Б выпущена в продажу, однако для ее использования необходимо получить лицензию у Dolby Labs.

16.2. СТАНДАРТНЫЕ БЛОКИ

Стандартные конструктивные блоки - это схемьг средней сложности, обладающие высокой степенью универсальности, а в последнее время это также и очень простые интегральные схемы, которые для уменьшения, общей стоимости изготовляют по две или по четыре на одном кристалле.

Первые ИМС фирмы Signetics, в которых был использован данный принцип, были схемами фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Хотя они несколько -сложнее, чем это предполагает понятие стандартный конструктивный блок , однако они успешно выполняют основные функции многих систем демодуляции ЧМ сигналов. Потребители широко используют схему ФАПЧ SE/NE565 в качестве демодулятора сигналов, не- сущих тыловую информацию в четырехканальной системе декодирования типа CD-4. Не следует путать эту систему с матричным декодированием: в системе CD-4 для передачи информации, несомой тыловыми сигналами, используются частотно-модулированные под-несущие, что позволяет получить четыре полностью независимых канала, необходимых для действительно квадрафонического воспроизведения звука.

Более простое устройство, которое тем не менее нашло множество применений,- это ИМС таймера SE/NE555*. В разработке этой ИМС был воплощен опыт, накопленный при создании схем ФАПЧ и генераторов, что позволило создать универсальную и недорогую схему. В дополнение к малой стоимости ИМС SE/NE555 ее производству во многом способствовал тот факт, что она выполняет операцию, для которой прежде были необходимы либо схемы на полупроводниковых дискретных элементах, либо электромеханические устройства.

Итак, понятие функциональный блок получает ясное толкование. Во-первых, выполняемая им функция универсальна и находит широкое применение. Во-вторых, такая ИМС экономична в производстве и применении. Ключевой принцип проектирования - минимум сложности при малой площади схемы. Если кристалл мал, а выход годных достаточно велик, то на одной подложке можно размещать несколько идентичных схем, что не влечет за собой существенного увеличения окончательной стоимости ИМС.

Стоимость корпуса ИМС - величина сравнительно постоянная, тогда как стоимость кристалла зависит от . его размера. Если стоимость кристалла мала по сравнению со стоимостью корпуса, то допустимо увеличение площади кристалла при размещении на нем двух схем.

* Характеристики этой микросхемы приведены в [9] списка дополнительной литературы. - Прим. ред.