Аналоговые и цифровые микросхемы выпускаются сериями. Серия — это группа микросхем, имеющих единое конструктивно-технологическое исполнение и предназначенные для совместного применения. Микросхемы одной серии, как правило, имеют одинаковые напряжения источников питания, согласованы по входным и выходным сопротивлениям, уровням сигналов.
Большинство интегральных схем, используемых в электронике заключены в корпус, который может иметь 8, 14, 16 и т. д. выводов, расположенных в два ряда. В одном корпусе может размещаться до шести однотипных функциональных элементов цифровой электроники.
Нумерация выводов интегральной схемы ведется против часовой стрелки, начиная от первой ножки, находящейся под ключом, который может иметь вид засечки, углубления и т.п. На поверхности корпуса краской наносится ее условное обозначение, по которому можно определить «имя» интегральной схемы: сферу применения, принадлежность к определенной серии, функциональное назначение и функциональную принадлежность (или условный номер разработки).
Цифровая интегральная микросхема (цифровая микросхема) — это интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции.
Например, интегральная схема К155ЛА3 предназначена для использования в электронной аппаратуре широкого применения (на это указывает буква К), относится к серии 155 содержит элементы, реализующие логическую функцию И-НЕ, имеет порядковый номер разработки по функциональному признаку 3.
Хотя цифровые микросхемы построены по-разному, в их составе, как правило, лежат схемы, реализующие логические функции И, ИЛИ, НЕ. Эти схемы выполняются на различных электронных элементах — резисторах, диодах, транзисторах и т.д., изготовленных в одном кристалле полупроводника. В зависимости от использования тех или иных элементов различают несколько типов логики.
Наиболее функционально полными, распространенными и дешевыми среди отечественных цифровых микросхем являются схемы ТТЛ и, в частности, серии К155, K555 и их улучшенные зарубежные аналоги
Для этих и других интегральных схем цифровой электроники строго нормируются уровни напряжения питания, входных и выходных сигналов.
Так как единица любой информации в математической логике означает только истинное или ложное высказывание, то и электрические сигналы, отражающие суть этой информации, могут принимать значения уровня логической 1 (напряжение ~ 4 В) или уровня логического 0 (величина сигнала близка к нулю).
Если интегральные схемы ТТЛ исправны и электрическая схема, в которой они установлены, рассчитана правильно, то уровень 1 находится в пределах +2,4...+5 В, уровень 0 — в пределах 0...+ 0,4В. Обратите внимание, что между нижней границей уровня 1 и верхней уровня 0 разница напряжений составляет 2 В. Этот диапазон напряжений служит для защиты интегральных схем от ложных срабатываний при помехах, амплитуда которых лежит в указанных пределах. Если бы эта защита не была предусмотрена, то любая помеха соответствующей амплитуды приводила бы к ложному срабатыванию цифрового элемента, т. е. к искажению передаваемой им информации. Этот диапазон напряжение сигнала «проскакивает» в момент переключения с одного уровня напряжений на другой за очень малое время.
В диапазоне напряжений, соответствующих уровню логической 1, один вход ТТЛ потребляет от источника сигнала ток силой не более 0,1 мА, в диапазоне, соответствующем уровню логического 0,— не более 1,6 мА. Эти параметры определяют максимальное количество входов элементов ТТЛ, которое можно подключить к одному источнику сигнала. Вход с такими характеристиками называется стандартным ТТЛ входом или стандартной ТТЛ нагрузкой.
Стандартный ТТЛ выход обеспечивает уровень логической 1 при выходном токе силой 1,6 мА, а уровень логического 0 при входном токе силой 16 мА. Сравнив характеристики входов и выходов, нетрудно заметить, что к одному стандартному ТТЛ выходу можно подключить до 10 стандартных ТТЛ входов. Этот параметр характеризует нагрузочную способность ТТЛ выхода. Конечно, к выходу можно подключать не только ТТЛ входы, но и другие нагрузки, но указанные параметры должны обязательно соблюдаться.
Параметры ЦИМС подразделяются на статические и динамические. К статическим параметрам относятся: входное U0вх и выходное U0вых напряжение логического нуля, входное U1вх и выходное U1вых напряжение логической единицы, аналогично токи логической единицы и нуля, коэффициент разветвления по выходу Краз, определяющий число единичных нагрузок, которые можно одновременно подключить к выходу микросхемы (единичной нагрузкой является один вход основного логического элемента данной серии интегральных микросхем); коэффициент объединения по входу Коб, определяющий число входов микросхемы, по которым реализуется логическая функция; допустимое напряжение статической помехи (разность выходного и входного напряжений), характеризующее статическую помехоустойчивость микросхемы, то есть её способность противостоять воздействию мешающего сигнала, длительность которого превосходит время переключения микросхемы; средняя потребляемая мощность.
| Номинальное напряжение питания | 5 В  5 %
| |
| Выходное напряжение низкого уровня | не более 0,4 В | |
| Выходное напряжение высокого уровня | не менее 2,4 В | |
| Входной ток низкого уровня | не более -1,6 мА | |
| Входной ток высокого уровня | не более 0,04 мА | |
| Ток короткого замыкания | -18...-55 мА | |
| Ток потребления при низком уровне выходного напряжения | не более 22 мА | |
| Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения | не более 8 мА | |
| Потребляемая статическая мощность на один логический элемент | не более 19,7 мВт | |
| Время задержки распространения при включении | не более 15 нс | |
| Время задержки распространения при выключении | не более 22 нс |
К динамическим параметрам, характеризующим свойства микросхемы в режиме переключения, относятся: время задержки сигнала при включении - интервал времени между входными и выходными импульсами при переходе Uвых ИЛЭ от U1вых до U0вых, изеренный либо на уровне 0,5 амплитуды импульса, либо на уровне порога чувствительности; время задержки сигнала при выключении- интервал времени между входным и выходным импульсами при переходе Uвых ИЛЭ от U0вых до U1вых, измеренный либо на уровне 0,5 амплитуды импульса, либо на уровне порога чувствительности; среднее время задержки.
На схемах все элементы цифровой электроники обозначаются прямоугольником, который имеет основное поле и при необходимости левое и (или) правое дополнительные поля, которые могут быть разделены на зоны.
Внутри прямоугольника в основном поле проставляется условное обозначение выполняемой элементом функции, в дополнительных полях — метки, показывающие назначения выводов или их характеристики.
К аналоговым микросхемам относятся микросхемы, работающие с аналоговым сигналом: то есть с таким сигналом, где уровень напряжений может меняться в широком диапазоне, в том числе и с отрицательным потенциалом.
# Компараторы.
# Генераторы сигналов.
# Фильтры (в том числе на пьезоэффекте).
# Аналоговые умножители.
# Аналоговые аттенюаторы и регулируемые усилители.
# Стабилизаторы источников питания: стабилизаторы напряжения и тока.
# Микросхемы управления импульсных блоков питания.
# Преобразователи сигналов.
# Схемы синхронизации.
# Различные датчики.
Зачастую одна микросхема может выполнять несколько функций одновременно: к примеру микросхема К174ХА11, применяемая в отечественных телевизорах выполняла не только функцию задающего генератора строчной развертки, но и также селектор синхроимпульсов.