4000-श्रृंखला एकीकृत सर्किट

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सोल्डरलेस ब्रेड बोर्ड पर CD4007A

4000 श्रृंखला एकीकृत परिपथों (आईसी) का एक सीएमओएस तर्क वर्ग है जिसे पहली बार आरसीए द्वारा1968 में प्रस्तुत किया गया था।[1] लगभग 1975 के बाद 4000 B बफ़र्ड श्रृंखला में इसे धीरे-धीरे स्थानांतरित किया गया।इसमें किसी भी समकालीन तर्क वर्ग की तुलना में बहुत अधिक व्यापक आपूर्ति वोल्टेज सीमा थी ("B" श्रृंखला के लिए 3V से 18V तक अनुशंसित श्रेणी). इस प्रारंभिक युग के दौरान सक्रिय लगभग सभी आईसी निर्माताओं ने इस श्रृंखला के लिए निर्मित मॉडल तैयार किए। इसका नामकरण प्रथा आज भी प्रयोग में है।

इतिहास

आरसीए द्वारा निर्मित 16-पिन सिरेमिक दोहरी इन-लाइन पैकेज (डुअल इन-लाइन पैकेज -16) में एक बहुत ही प्रारंभिक सीडी4029ए काउंटर आईसी
रंगीन IC डाई और CD4011BE NAND गेट की योजना

4000 श्रृंखला को 1968 में आरसीए द्वारा निम्न शक्ति के रूप में और ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर तर्क (टीटीएल) चिप्स की 7400 श्रृंखला के लिए अधिक बहुमुखी विकल्प के रूप में सीडी 4000 सीओएस/एमओएस श्रृंखला के रूप में प्रस्तुत किया गया था।[1]। तर्क कार्यों को नए प्रारम्भ की गई पूरक धातु-आक्साइड-सेमीकंडक्टर (सीएमओएस) प्रौद्योगिकी के साथ कार्यान्वित किया गया था। आरसीए द्वारा लेबलिंग (जो पूरक समरूपता धातु-आक्साइड सेमीकंडक्टर के लिए खड़ा था) के साथ प्रारम्भ में विपणन किया गया, लघु सीएमओएस शब्दावली प्रौद्योगिकी का उल्लेख करने के लिए उद्योग वरीयता के रूप में उभरी।[2] श्रृंखला के पहले चिप्स अल्बर्ट मेडविन के नेतृत्व वाले एक समूह द्वारा अभिकल्पित किए गए थे।[3]

टीटीएल आधारित अभिकल्पितों की तुलना में अभिकल्पित की अपेक्षाकृत रूप से कम गति से प्रारम्भ में व्यापक रूप से अपनाने में बाधा उत्पन्न हुई थी। गति सीमाएं अंततः नए निर्माण विधियों (जैसे कि धातु के बजाय पॉलीसिलिकॉन के स्व-संरेखित द्वार)के साथ कर दिया गया। इन सीएमओएस प्रकारों ने समकालीन टीटीएल के समकक्ष प्रदर्शन किया। श्रृंखला को 1970 और 1980 के दशक के अंत में नए मॉडल के साथ विस्तारित किया गया था, जिन्हें 45xx और 45xxx पदनाम दिए गए थे, लेकिन सामान्यतः अभी भी इंजीनियरों द्वारा 4000 श्रृंखला के हिस्से के रूप में माना जाता है। 1990 के दशक में, कुछ निर्माताओं (जैसे टेक्सस उपकरण्स ) ने अधिक गति प्रदान करने के लिए 4000 श्रृंखलाओं को नए एचसीएमओएस आधारित अभिकल्पितों को अधिक गति प्रदान करने के लिए भेजा।

अभिकल्पित विचार

4000 श्रृंखला अपेक्षाकृत कम बिजली खपत, आपूर्ति वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला के माध्यम से टीटीएल की तुलना में सरल विद्युत सर्किट अभिकल्पित की सुविधा प्रदान करती है। यह एलएसआई अभिकल्पित के प्रोटोटाइप में उपयोग के लिए श्रृंखला को आदर्श बनाता है। जबकि टीटीएल आईसीएस समान रूप से मॉड्यूलर अभिकल्पित हैं, इनमें सामान्यतः सीएमओएस की सममित ड्राइव शक्ति की कमी होती है और इसलिए इसके आउटपुट पर लागू भार के अधिक विचार की आवश्यकता हो सकती है। टीटीएल की तरह, बफर एम्पलीफायर उच्च विद्युत धारा को चला सकते हैं (मुख्य रूप से ओ-डिवाइस जैसे कि ओक्टल खराद और तीन-राज्यीय ड्राइवरों के लिए उपलब्ध) लेकिन लैच दोलन (क्षणिक दोलन) प्रारम्भ करने का थोड़ा अधिक जोखिम होता है, जब तक सही ढंग से डैंप या समाप्त नहीं होता है। .[4][5] कई मॉडलों में उच्च स्तर का एकीकरण होता है, जिसमें पूरी तरह से एकीकृत सात खंड प्रदर्शन 7-सेगमेंट डिस्प्ले काउंटर, रिंग काउंटर और योजक (इलेक्ट्रॉनिक्स) सम्मिलित हैं।

सामान्य चिप्स

CD4001B डुअल इन-लाइन पैकेज-14 पैकेज
(क्वाड 2-इनपुट NOR गेट)
CD4001B पिनआउट। लाल शक्ति है, हरा इनपुट है, नीला आउटपुट है
CD4001B कार्यात्मक आरेख (क्वाड 2-इन NOR गेट)
तर्क द्वार
फ्लिप फ्लॉप
  • 4013 - डुअल डी फ्लिप-फ्लॉप | प्रत्येक फ्लिप-फ्लॉप में स्वतंत्र डेटा, Q, /Q, घड़ी, रीसेट, सेट होता है।
  • 40174 - हेक्स डी-टाइप फ्लिप-फ्लॉप। प्रत्येक फ्लिप-फ्लॉप में स्वतंत्र डेटा औरQ, होता है। सभी घड़ी और रीसेट साझा करते हैं।
  • 40175 - क्वाड डी-टाइप फ्लिप-फ्लॉप। प्रत्येक फ्लिप-फ्लॉप में स्वतंत्र डेटा, Q, /Q होता है। सभी घड़ी साझा करें और रीसेट करते हैं।
काउंटर
  • 4017 - 10-आउटपुट डिकोडर के साथ दशक काउंटर (डिजिटल)
  • 4026 - सात-खंड प्रदर्शन आउटपुट के साथ दशक काउंटर |
  • 40110 - 25 एमए आउटपुट ड्राइवरों के साथ 7-सेगमेंट डिस्प्ले डेकोडर के साथ अप/डाउन दशक काउंटर।
  • 40192 - 4-बिट बीसीडी प्रीसेट के साथ अप/डाउन दशक काउंटर।
  • 40193 - 4-बिट बाइनरी प्रीसेट के साथ ऊपर/नीचे बाइनरी काउंटर।

डिकोडर्स

  • 4028 - 4-बिट बाइनरी-कोडित दशमलव से 10-आउटपुट डिकोडर (3-बिट बाइनरी से 8-आउटपुट बाइनरी डिकोडर के रूप में उपयोग किया जा सकता है)
  • 4511 - 4-बिट बीसीडी से7-सेगमेंट डिस्प्ले डेकोडर के साथ 25 एमए आउटपुट ड्राइवर।

टाइमर

  • 4047 - बाहरी आरसी समय स्थिर ऑसिलेटर के साथ मोनोस्टेबल/एस्टेबल मल्टीवाइब्रेटर
  • 4060 - बाहरी आरसी या क्रिस्टल दोलक (लंबी अवधि) के साथ 14-बिट रिपल काउंटर (एससीआईटी-ट्रिगगर इनपुट) (32.768 किलोहर्ट्‍ज क्रिस्टल के साथ उपयोग किया जा सकता है)
  • 4541 - बाहरी आरसी ऑसिलेटर (लंबी अवधि) के साथ 16-बिट रिपल काउंटर।

एनालॉग

यह भी देखें

संदर्भ

  1. 1.0 1.1 {{cite web |title=1963: पूरक एमओएस सर्किट विन्यास का आविष्कार किया गया|url=https://www.computerhistory.org/siliconengine/complementary-mos-circuit-configuration-is-invented/ |website=Computer History Museum |archiveurl=https://web.archive.org/web/20190723142758/https://www.computerhistory.org/siliconengine/complementary-mos-circuit-configuration-is-invented/ |archivedate=July 23, 2019 |url-status=live}
  2. "Wright, Maury. Milestones That Mattered: CMOS pioneer developed a precursor to the processor EDN, 6/22/2006". Archived from the original on 2007-09-27. Retrieved 2006-07-01.
  3. R. Jacob Baker (2010). CMOS: Circuit Design, Layout, and Simulation (3rd ed.). John Wiley & Sons. p. 7. ISBN 978-1-118-03823-9.
  4. Understanding Buffered and Unbuffered CD4xxxB Series Device Characteristics. Texas Instruments
  5. Lancaster, Don. CMOS Cookbook, ISBN 0-672-21398-2


अग्रिम पठन

Periodicals
Books
Historical Documents
Historical Databooks


बाहरी संबंध