디지

디지탈IC
IC(Intergrated Circuit)는 집적회로라고 번역되며, 1개의 IC에는 복수의 트랜지스터 를 사용한 회로가 들어있다. IC를 취급하는 신호의 형태로 분리하면, 디지탈 IC와 아날로그 IC로 분류된다.
1) IC
IC는 집적회로이면, 외관은 지네모양을 가지며, 본체는 실리콘칩으로 구성되어 있 으며, 세라믹이나 플라스틱으로 덮여져 있다. 트랜지스터, 다이오드, 저항, 콘덴서등의 대부분의 회로가 이 실리콘칩상에 구성되 어 있다. 집적도에 따라, SSI(100미만), MSI(100-1,000미만), LSI(1,000-100,000미만), VLSI(100,000-1,000,000미만), ULSI(1,000,000이상)으로 분류된다.

2) 아날로그IC와 디지탈IC
아날로그 IC는 리니어IC라고도 하며, 아날로그 IC는 입력전압과 출력전압의 관계 가 비례의 관계가 있다. 디지탈IC는 전압이 낮거나(L), 높은(H) 2개 상태만을 입출력 전압으로서 다룬다.

3) 디지탈IC의 종류
디지탈IC는 크게 바이폴라계와 MOS계로 나뉘어진다. 바이폴라계(바이폴라 트랜지스터를 주체로 이루어짐)에는 DTL,TTL,ECL이 있다.
MOS(Metal Oxide Semiconductor)계 (MOS FET를 주체로 이루어짐)에는 PMOS, NMOS, CMOS가 있다.

1.DTL(diode Transistor Logic)
DTL은 다이오드와 트랜지스터를 사용하여 논리를 구성하고 있다. 표준이 논리 IC로서 처음으로 시리즈화 되었지만, 그 후 값싸고 성능좋은 TTL로 바뀌어, 생산되지 않는다.

2.TTL(Transistor Transistor Logic)
TTL은 값이 싸서, 여러 메이커에서 다양한 IC가 제조되고 있으며, 고속TTL이외에는 CMOS로 바뀌어 가고 있다.

3.ELC(Emitter Coupled Logic)
ELC는 CML(Current Mode Logic)이라고 부르며, 이미터 결합에 의해 매우 고속 동작을 실현하고 있다. ELC는 주로 대형 전자 계산기의 CPU나 주변기기, 계측분야등 특히 고속 처리가 필요한 분야에 사용된다.

4.PMOS(P channel Metal Oxide Semiconductor)
PMOS는 P채널의 MOS FET에 의해서 구성된다. 마이너스 전원을 필요로 하므로, 현재는 사용된지 않는다.

5.NMOS(N Channel Metal Oxide Semiconductor)
NMOS는 N채널의 MOS FET에 의해서 구성된다. CMOS와 비교해서 소비전력이 크기 때문에 제조하지 않는다.

6.CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)
현재 디지탈IC의 주류로, 저소비전력이므로, 전지로 동작시키는 제품에는 대부분 이 CMOS가 사용되고 있다.

4) TTL의 특징
1. 74시리즈:
표준TTL,노멀 TTL로 불리우며, 시리즈화된 TTL중 가장 오래된 타입이다. DTL에 비해 동작 속도가 매우 빠르나, 뒤에 나타난 다른 TTL보다 소비전력이 크고, 동작 속도가 늦기 때문에 현재는 많이 사용되지 않는다.

2. 74S시리즈:
Schottky,베리어,다이오드를 사용하므로, S라는 기호가 사용되고 있다. 기본동작은 74시리즈와 같으나, 쇼트키,베리어,다이오드를 트랜지스터의 컬렉터,베이스 간에 접속한 다이오드,클램프회로를 구성함으로 고속동작을 실현하고 있다.

3. 74LS시리즈:
74S시리즈의 소비전력을 내리는 것을 목적으로 개발되어, 저전력 쇼트키(Low Power Schottky) 에서 LS의 기호를 사용하며, 일반적으로 가장 많이 사용되고 있다. 저전력위주로 만들었기 때문에, 74S시리즈에 비해 속도는 많이 떨어지며, 74S타입과 구조상 큰 차이는 입력부에 멀티 이미터형의 트랜지스터를 사용하지않고, 쇼트 키 베리어 다이오드를 사용하였다.

4. 74F시리즈:
F(fast)는 고속의 TTL이다. 74S시리즈의 동작속도, 소비전력을 개선하는 것을 목적으로 페어차일드(Fairchild)사가 개발한 것이다.

5. 74ALS시리즈:
개량된 저전력 쇼트키(Advanced Low Power Schottky)이다. 74S타입의 속도를 개선할 목적으로 개발되었다. 그결과 74S에 비해, 동작속도는 조금 개량되었으며, 소비 전력이 대폭적으로 작은 TTL이 되었다.

6. 74AS시리즈:
개량된 쇼트키(Advanced Schottky)로 TI사가 개발하였다.

5) CMOS IC의 특징
TTL IC에 비해 소비전력이 작다.(1/10-1/100) TTL IC(4.5-5.5[V])보다 동작전원범위가 넓다.(3-18[V]) 노이즈에 대해서 강하며, 속도도 많이 개선되었다.

1.4000B시리즈
CMOS IC중에서 가장 표준적인 것으로 동작속도가 74HC시리즈에 비해 10배정도 느리고, 인터페이스, 핀 배치등도 TTL의 시리즈와 다르다. 또, 래치 업, 정전 파괴등의 문제도 있어 사용하기 어려우나, 동작 전원전압범위의 상한이 다른 COMS IC와 비교해서 매우 높고, 15[V]이상 사용할 수 있기 때문에, 저속, 고 잡음 여유도를 갖는 분야에서는 현재도 사용되고 있다.

2.74HC시리즈
74HC시리즈는 고속 CMOS(High Speed CMOS)라고 하며, TTL의 74LS시리즈의 성능을 소비전력 은 물론, 동작 속도면에서 상회하는 CMOS IC이다. 또한, 4000B에 비해, 래치업, 정전파괴에 대한 개선이 이루어지고 있다. 74시리즈와 동일 스타일명, 핀 배치를 사용하고 있기 때문에, 중속도분야에서는 74LS시리즈로 바꾸어 주력IC가 되어가고 있다.

3.74AC시리즈
74AC시리즈는 개량된 CMOS시리즈로 초고속 IC이다. 같은 AC시리즈라도 메이커에 따라 핀 배치가 다른 것이 있다는 것에 주의할 필요가 있다.