128ая серия

   Диодно-транзисторные схемы динамической логики. Изготовлены по планарно-эпитаксиальной технологии на кристалле кремния, с окисной изоляцией элементов. Надо полагать, с повышенной радиационной стойкостью.

  Серия предназначена для цифровых вычислительных машин и устройств дискретной автоматики высокого быстродействия. Производитель - Брянский завод полупроводниковых приборов (ныне "Кремний").

   Некоторая странность - в справочниках до 1981 года эта серия встречается только в урезанном составе, 3-4-5 микросхем. Складывается впечатление, что эту серию развивали довольно долго. Что для диодной логики необычно.

   Вот что пишет про неё Алексей Погорилый:

   "Серия 128 содержала фактически две сильно разных серии микросхем.
Обе они объединялись только принципом устройства - тактируемый уровнем триггер с входной логикой И-ИЛИ.

   Сильно подозреваю, что сделано это было по функциональной аналогии со старой логикой.
Элементы на магнитных материалах с прямоугольной петлей гистерезиса, параметроны, диодные усилители - все они работали по принципу "входная логика и хранение информации до следующего такта".
Причем тактовые импульсы там были не чисто информационные, а основное питание (в параметронах - даже радиоимпульсы).
128 серия - аналогично.

   Ранняя группа - отличительные особенности напряжение питания 3 вольта, входной ток нуля от 3 до 5.6 ма, три буквы на макс.частоту 5,10 и 16 МГц, помимо тактового импульса установки (положительный 5.8 В) есть тактовый импульс сброса -5В (начала подается импульс сброса, переводящий триггер в 0, потом импульс установки, ставящий или не ставящий в зависимости от входных сигналов триггер в единицу). Выход с резистивной нагрузкой.
В раннюю группу входят:
128ЛД1, 128ЛД2 (сборка диодов с резистором), 128ЛС1, 128ЛС2, 128ЛР1, 128ЛР2, 128УП1.

   Поздняя группа - напряжение питания 4 В, входной ток нуля 0,35 ма, предельная частота 4 МГц, только один тактовый импульс (ставит триггер и в 0, и в 1), активный выход с эмиттерным повторителем для состояния лог.1 (для этого, собственно, и подняли напряжение питания на 1 вольт).
В позднюю группу входят:
128ИР1 - 8-разрядный регистр сдвига.
128ЛД3, 128ЛД4 (входные диоды, резистор, транзистор, аналогично 155ЛД1).
128ЛК1, 128ЛС3, 128ЛС4, 128ЛС5."

   История появления этой серии стала немного яснее благодаря опубликованным воспоминаниям одного из разработчиков, Владимира Максимовича Белопольского:

   "В это самое время <в конце 60-х - К.>в ЦНИИРТИ, в лаборатории В.Г. Фёдорова, начали черновую проработку вычислительного устройства обработки данных, которое должно было находится на спутнике. В результате этой проработки оказалось, что ни по весовым параметрам, ни по потребляемой мощности, ни по быстродействию, ни по возможности создания вычислительных устройств с необходимой надёжностью в допустимых для спутника весогабаритных параметрах, построить устройство с использованием серийно выпускаемых микросхем, а также планируемых к выпуску – невозможно.
   Ещё одним крупным недостатком этих логических микросхем было наличие у них сквозного тока в момент переключения. Данное явление приводило, во-первых, к существенному увеличению потребляемого тока с увеличением частоты переключений, а значит, возникала необходимость в увеличении мощности источника питания, его габаритов и массы, а во-вторых, вызывало большие помехи в цепях питания, что заметно снижало помехоустойчивость элементов.

   Выход из создавшегося положения нашел А.Г. Филиппов. Он предложил создать отечественную серию логических микросхем, а не копировать иностранные образцы. Для реализации этой идеи следовало разработать комбинированный базовый логический элемент, который выполнял бы не только логическую функцию, но и функцию памяти. Такая комбинация позволила значительно уменьшить количество логических элементов в вычислительном устройстве, а значит, и потребляемую мощность. А на основе этого элемента создать оригинальную серию логических элементов, которая включала бы элементы с разными логическими операциями, в том числе и мажоритарный элемент, позволяющий для эффективного увеличения надёжности устройства, работать одновременно с тремя параллельными каналами. Предполагалось также избавиться от такого неприятного эффекта, как наличие сквозных токов.
   Чтобы реализовать эту большую задачу был создан триумвират, во главе с ЦНИИРТИ, который финансировал работы в МИФИ по схемотехнической части, а НИОКР в ОКБ, в Воронеже <при ВЗПП - К.>– по технологической. Причём одновременно была налажена тесная связь между МИФИ и ОКБ. Руководителем темы в нашем институте, естественно, был А.Г. Филиппов, а своим заместителем он назначил меня.

   Согласно Постановлению Военно-промышленной комиссии вся работа должна была заканчиваться заключением Государственной комиссией по готовности о передаче логических элементов в серийное производство.

   Работа в нашей научной группе закипела с ещё большей интенсивностью. В течение нескольких лет были предложены, испытаны во всём температурном диапазоне и переданы в ОКБ для опытного изготовления несколько образцов базового логического элемента. За это время МИФИ получил и внедрил в производство около 15 авторских свидетельств на изобретения, соавторами которых являлись сотрудники нашей научной группы, также сотрудники ОКБ. Многие из них, в том числе и я, были награждены знаком «Изобретатель СССР».
   ...
   Пришло время запланированной сдачи Государственной комиссии проделанной работы в Воронеже совместно с МИФИ. Комиссии был представлен целый набор элементов с разными логическими функциями. Кроме того, в этот набор входил один элемент более высокой степени интеграции – 8-разрядный регистр. В то время создание такого элемента считалось определённым достижением. Государственная комиссия очень тщательно ознакомилась с представленными техническими условиями. Досконально проверила соответствие параметров предъявленных элементов этим условиям во всём широком температурном диапазоне. Комиссия была удовлетворена результатами проделанной работы и рекомендовала серию логических элементов к серийному производству. Все участники этой работы, в том числе и представители заказчика – ЦНИИРТИ - были довольны: серия элементов идёт в серийное производство, и её можно использовать для построения вычислительных устройств в различных отраслях промышленности.
   Но оказалось, радоваться рано. Воронежский завод полупроводниковых приборов отказался, по неизвестным мне причинам, организовать серийное производство у себя и решил передать всю документацию на Брянский завод полупроводниковых приборов. Этот завод имел значительно меньший опыт изготовления микросхем, чем Воронежский. Поэтому нам пришлось потратить ещё очень много сил и времени, чтобы, наконец, запустить серию логических элементов номер 128 в промышленное производство.
   В ЦНИИРТИ с использованием этих микросхем было создано глубоко резервированное вычислительное устройство обработки данных, которое являлось составной частью радиотехнического комплекса. Этот комплекс был предназначен для установки на некоторые спутники серии «Космос» и работы в необслуживаемом режиме в течение 3-5 лет. Реально некоторые из этих комплексов очень эффективно работали на орбите и свыше 10 лет".

Исходя из этого, могу предположить, что "поздняя группа" микросхем этой серии представляет собой результат уже местного творчества КБ при БЗПП. По какой-то причине они не стали подавать свои разработки как новую серию, а решили оформить их как расширение ассортимента старой. Несмотря на значительное различие в параметрах и, скорее всего, технологии.

128ЛД1

Назначение - логический расширитель по И, логический расширитель по ИЛИ; справочный лист на нее. Старое название - 1ЛП281.


(фото от 1Ж24Б)

Как видно, из всего немаленького кристалла используются лишь четыре элемента...

128ЛС5

Назначение - логическая схема 3-3И-2ИЛИ, расширяемая по ИЛИ, комбинированная с однопериодным D-триггером. Уф-ф-ф... Справочный лист на нее


(фото от 1Ж24Б)

Источники:

1. Каталог интегральных микросхем (дополнение).- Центральное бюро применения. 1971-1972.
2. Каталог интегральных микросхем. Часть 1 (цифровые). Центральное бюро применения. 1976.
3. Справочник по интегральным микросхемам. Под общ. ред. Б.В.Тарабрина. М., "Энергия", 1977
4. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. Под общ. ред. Н. Н. Горюнова. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., "Энергия", 1977.
5. Лавриненко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам. 9-е изд., перераб. К.: Технiка, 1980.
6. Справочник по интегральным микросхемам/ Б.В. Тарабрин, С.В. Якубовский, Н.А. Барканов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1981
7. Радиосправочная служба "М-К". Логические схемы "И-ИЛИ". - "Моделист-конструктор", 1983г., №7
8. Лавриненко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам. 10-е изд., перераб. и доп. - К.: Технiка, 1984.
9. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Т. 3 - М.: КУбК-а, 1997.
10. Сборник воспоминаний о МИФИ / В.М. Белопольский, А.А. Снегирёв. М.: НИЯУ МИФИ, 2017.

домой