ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট: এগুলো কী, কী কাজে ব্যবহৃত হয় এবং কম্পিউটিং-এ এর কী কী প্রকারভেদ রয়েছে?

১৯৫০-এর দশকের শেষের দিকে নিম্নলিখিতগুলি তৈরি হতে শুরু করে। ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপ নামে পরিচিত এই ক্ষুদ্র উপাদানগুলো তাদের বহুমুখী কার্যকারিতার কারণে কার্যত যেকোনো প্রকল্পের জন্য অপরিহার্য। উল্লেখ্য যে, চিপ মূলত বিপুল সংখ্যক ট্রানজিস্টরকে ধারণ করার জন্য ব্যবহৃত হয়, যেগুলো বিভিন্ন বৈদ্যুতিক কার্যক্রম সম্পাদনের জন্য পরস্পরের সাথে সংযুক্ত থাকে।

এগুলি একটি সিরামিক বা প্লাস্টিকের ক্যাপসুলের মধ্যে আবদ্ধ থাকে, যার বাইরের অংশে ধাতব গাইড থাকে, যাকে বলা হয় পাইনযেগুলো ভেতর থেকে সংযুক্ত।

আপনি যদি কখনো ভেবে থাকেন যে এগুলো কী কাজে লাগে, তবে আপনি একা নন। তাই আমরা জানাতে চলেছি যে এই ছোট জিনিসটি আপনি কী কী কাজে ব্যবহার করতে পারেন, এবং এর বিভিন্ন ব্যবহার সম্পর্কেও। সুবিধাএছাড়াও, আমরা আপনাকে এর কিছু বিশেষত্ব সম্পর্কে অবহিত করব এবং অভিনয়আপনার সাথে যখন আচরণ করা হবে, তখন প্রয়োগ করার জন্য আমরা আপনাকে কিছু পরামর্শও দিচ্ছি।

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট কী এবং ইলেকট্রনিক্স ও কম্পিউটিং-এ এটি কী কাজে ব্যবহৃত হয়?

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (IC), যা সাধারণত চিপ নামে পরিচিত, হলো একটি ক্ষুদ্র ডিভাইস যা লক্ষ লক্ষ ডেটা সংরক্ষণ করে। ক্যাপাসিটার এবং ট্রানজিস্টরএগুলো সাধারণত একটি সার্কিটকে অন্যটির সাথে অথবা কোনো নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের সাথে সংযোগ করতে ব্যবহৃত হয়।

এটি নিম্নোক্তভাবে ব্যবহারের জন্য বাস্তবায়ন করা যেতে পারে:

• একজন বক্তা।
• একটি দোলক।
• একটি টাইমার।
• একটি মিটার।
• একটি কম্পিউটার মেমরি।
• একটি মাইক্রোকম্পিউটার।

এখন, এই ডিভাইসগুলোকে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় রৈখিক বা ডিজিটাল, যদিও তা উদ্দিষ্ট ব্যবহারের উপর নির্ভর করবে। তাছাড়া, একটি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট বেশ কয়েকটি ছোট ছোট উপাদান দিয়ে তৈরি হয়, তাই আজকাল এটা সম্ভব যে একটি ট্রানজিস্টর একটি চিপের সাথে সমন্বিত করা হয় এবং একটি মাইক্রোচিপ.

অন্যদিকে, মাইক্রোচিপ হলো হাজার হাজার উপাদানযুক্ত একটি ডিভাইস। রিসিভার যেগুলো খুব ছোট আকারের একটি সিলিকন শিটের উপর গঠিত হয়।

চিপের ইতিহাস ও বিবর্তন: আগে এগুলো কেমন ছিল এবং এখন কেমন?

চিপগুলো ১৯৫৮ সালে প্রকৌশলী জ্যাক সেন্ট ক্লেয়ার কিলবি তৈরি করেন, এবং সেই সময়ে 'ভ্যাকুয়াম টিউব' নামে পরিচিত ইলেকট্রনিক উপাদান ব্যবহার করা খুব সাধারণ ছিল, যেগুলো ছিল প্রায়শই ব্যবহৃত বাতি। টেলিভিশন এবং রেডিওএইভাবে, এর ফলে প্রথম বর্তনীটি তৈরি হয়েছিল। সমন্বিত যৌগযেটি সামান্য জায়গা নিত।

পরবর্তীকালে, ১৯৫৮ সালের ১২ই সেপ্টেম্বর, জ্যাক কিলবির এই আবিষ্কারটি অভূতপূর্ব সাফল্যের সাথে পরীক্ষিত হয়েছিল, কারণ এটি একটি ছোট যন্ত্র ব্যবহার করে নকশা করা হয়েছিল। বর্গাকার জার্মেনিয়াম ট্যাবলেটযা একটি ধাতব এবং স্ফটিকাকার রাসায়নিক উপাদান।

প্রশ্নোক্ত উপাদানটি কমপক্ষে ৬ মিমি লম্বা ছিল এবং এতে কেবল একটি ট্রানজিট ছিল। একটি ক্যাপাসিটর এবং ৩টি রোধকএখন, এই মহান আবিষ্কারটি যুগের সূচনা করেছিল মাইক্রোইলেকট্রনিক ডিভাইসএর আকৃতি খুব ছোট ছিল, তাই একে চিপ বলা শুরু হলো।

তারপর, ২০০০ সালে এই উদ্ভাবক পুরস্কারটি পেয়েছিলেন। পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার এই প্রযুক্তিগত যন্ত্রটি তৈরি করার জন্য। বিভিন্ন ধরণের পরীক্ষা-নিরীক্ষার পর ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ডিজাইন করা হয়েছিল, যার ফলে আবিষ্কৃত হয় যে সেমিকন্ডাক্টর ভ্যাকুয়াম টিউবের মতো কাজ করতে পারে।

ভবিষ্যদ্বাণী অনুযায়ীই, এর নির্মাতারা প্রতি ১৮ মাস অন্তর এর ট্রানজিস্টরের সংখ্যা বৃদ্ধি করার সাথে সাথে এর আকৃতিও ক্রমশ ছোট করে ডিজাইন করা হয়েছে। মুরের আইন.

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলো কী কী?

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলো হলো:

ফ্যান আউট

সংখ্যাগুলোর প্রত্যেকটি কী কী? চার্জ যা ফটকগুলোর মূল কাজকে উপেক্ষা না করে সেগুলোর বহির্গমনের পথের উপর আলোকপাত করে। উক্ত ফটকগুলোর বহির্গমন পথ একটি পরিমাণ সরবরাহ করে। সীমাবদ্ধ কারেন্টের এমন একটি অবস্থা, যেখানে এর কার্যকারিতা সঠিকভাবে পরিচালিত হয় না, যে কারণে একে ওভারলোড বলা হয়।

শক্তি অপচয়

সক্ষম হওয়ার জন্য এই শক্তির প্রয়োজন। গেটটি পরিচালনা করুনযা মিলিওয়াটে প্রকাশ করা হয় এবং এটির ক্ষমতা কত হওয়া উচিত তা নির্দেশ করে।

প্রচার বিলম্ব

এই সেই সময়কাল যেখানে সম্প্রচার রূপান্তর এবং বাইনারি সংকেতগুলোর মান পরিবর্তনের মুহূর্তে প্রবেশ ও প্রস্থানের একটি সংকেত।

নয়েজ মার্জিন

এটা হল শব্দ ভোল্টেজ এটি চিপের ইনপুট সিগন্যালের সাথে যুক্ত করা হয়, এবং অপ্রয়োজনে কোনো পরিবর্তন ঘটায় না। এটি সাধারণত ভোল্টে প্রকাশ করা হয়, এবং দুই ধরনের নয়েজ রয়েছে যা অবশ্যই বিবেচনায় রাখতে হবে: ডিসি নয়েজ এবং এসি নয়েজ.

মাইক্রোচিপের প্রকারভেদ ও শ্রেণিবিভাগ: বর্তমানে কী কী ধরনের মাইক্রোচিপ রয়েছে?

মাইক্রোচিপের প্রকারভেদগুলো হলো:

মনোলিথিক সার্কিট

এগুলো সিলিকন দ্বারা গঠিত একটি একক স্ফটিক দিয়ে তৈরি করা হয়।

হাইব্রিড পাতলা ফিল্ম সার্কিট

এটি মনোলিথিক সার্কিটের মতোই একটি সার্কিট, কারণ এর এমন কিছু অংশ রয়েছে যা তৈরি করা কঠিন।

অ্যানালগ এবং ডিজিটাল

এগুলো সচরাচর ব্যবহৃত হয় এবং এগুলোকে দুই ভাগে ভাগ করা হয়: অ্যানালগ চিপ, যা সিগন্যালের তীব্রতা বৃদ্ধি করে। এছাড়াও রয়েছে ডিজিটাল চিপ, যা একটি অ্যানালগ মস্তিষ্কের মতো কাজ করে এবং স্নায়ুতন্ত্র হিসেবে পরিচালিত হয়। এই ধরনের চিপগুলো ব্যবহৃত হয়... জটিল সিস্টেম তৈরি করুন.

মাইক্রোপ্রসেসর

এই মডেলটি উৎপাদন সম্ভব করতে সাহায্য করেছিল ব্যক্তিগত কম্পিউটারএগুলো আজকের মোবাইল ফোনের উন্নয়নে অবদান রাখে, কারণ এগুলো বেশ কিছু অপরিহার্য কাজ সম্পাদনে সহায়তা করে।

কম্পিউটিং-এ ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের প্রধান সীমাবদ্ধতা: এগুলো কী করতে পারে এবং কী পারে না?

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের কিছু নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে। সীমাবদ্ধতা এগুলোর উন্নতির পথে ভৌত ও অর্থনৈতিক বাধা এই যন্ত্রগুলোকে নির্ভুলভাবে উন্নত করতে পারেনি।

বিদ্যুৎ অপচয়

এই ডিভাইসগুলোর প্রতিটি উপাদান সঠিক আকারে একত্রিত হলে বল নির্গত করে। ডিভাইসটি গরম হয়ে উঠলে এই বল আরও বাড়তে পারে। নিম্নস্থ স্তরযার ফলে ডিভাইসগুলো বিকল হয়ে যায়।

তাছাড়া, বিভিন্ন পরিস্থিতিতে এতে একটি ধনাত্মক প্রতিক্রিয়া ব্যবস্থা রয়েছে, যার ফলে তাপমাত্রা যত বাড়ে, তত বেশি বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়, যা পরিচিত তাপীয় পলাতক.

এই ধরণের প্যাকিং নিশ্চিত না করা হলে ডিভাইসগুলো নষ্ট হয়ে যেতে পারে। অডিও অ্যামপ্লিফায়ার এবং টেনশনিং মেকানিজমগুলো এর জন্য বিশেষভাবে ঝুঁকিপূর্ণ, তাই পরামর্শ দেওয়া হয় যে সেগুলোতে একটি... তাপীয় সুরক্ষা.

পাওয়ার সার্কিটগুলিতেই সাধারণত সর্বোচ্চ মাত্রার বল থাকে যা অবশ্যই অপসারিত করতে হয়। একারণেই তাদের ক্যাপসুল চিপটির ভেতরে ধাতব উপাদান রয়েছে, যার ফলে এটি তাপ পরিবাহী হিসেবে কাজ করতে পারে এবং এর মাধ্যমে তাপকে হিট সিঙ্কে বা সরাসরি পরিবেশে প্রেরণ করতে পারে।

তাপীয় প্রতিরোধ কমানো এবং নতুন সিলিকন ক্যাপসুল ব্যবহারের ফলে আরও বেশি তাপ অপচয় ন্যূনতম ক্যাপসুলে।

এই কারণেই ডিজিটাল সার্কিটগুলো বিদ্যুৎ সরবরাহ থাকলে অসুবিধাগুলো কাটিয়ে উঠতে সক্ষম করে, কারণ এগুলো কম শক্তি-খরচের প্রযুক্তি ব্যবহার করে, যেমন সিএমওএস.

স্থানচ্যুতি এবং পরজীবী স্ব-প্রবর্তন

এটি মূলত চিপ, তাদের প্যাকেজ এবং যে সার্কিটে সেগুলি স্থাপন করা হয়, সেগুলিতে উপস্থিত বৈদ্যুতিক সংযোগগুলিকে বোঝায়, যা তাদের কর্মক্ষমতা সীমিত করে। যথাসম্ভব ক্ষুদ্রতম চিপ ব্যবহার করলে তাদের ধারণক্ষমতা এবং তাদের স্বয়ংক্রিয় উদ্দীপনা.

উপাদানগুলির উপর সীমাবদ্ধতা

যেসব সীমাবদ্ধতার কারণে চিপ বিকল হয়, সেগুলোর মধ্যে কয়েকটি হলো:

• রোধক, যেগুলো অপ্রয়োজনীয়, কারণ সেগুলোর জন্য অনেক জায়গা লাগে, এই কারণেই ক্ষুদ্র মান এবং MOS প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়।
• ক্যাপাসিটার, যেখানে খুব অল্প শতাংশ ব্যবহার করা যেতে পারে, কারণ এটি একটি বৃহৎ এলাকা জুড়ে থাকে, যেমন, উদাহরণস্বরূপ, যেখানে একজন কৌশলগত বক্তা μA741 এবং এর ব্যালেন্স রিজার্ভারটি চিপের একটি বড় অংশ জুড়ে থাকে।
• ইন্ডাক্টর এগুলো সাধারণত ব্যবহৃত হয় রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটকারণ তারা সংকর এবং সাধারণত একীভূত হয় না।

ইন্টিগ্রেশন ঘনত্ব

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরি হতে হতে বিভিন্ন অসুবিধা জমা হতে থাকে, ফলে চূড়ান্ত সংস্করণটি তৈরি হওয়ার সময় এর কয়েকটি উপাদানের সংখ্যা ভিন্ন হয়ে যায়। কার্যকর করা যাবে না সঠিকভাবে। চিপটি একটি কাজ সম্পন্ন করার মুহূর্তে আরও বেশি সংখ্যক ডিভাইসযাদের অসুবিধা হয়, তারা কার্যকরী চিপের ভারসাম্য কমিয়ে আনেন।

এই কারণেই মেমরি সার্কিট ব্যবহার করার সময় হাজার হাজার ট্রানজিস্টর প্রয়োগ করা হয়; প্রয়োজনের চেয়ে বেশি তৈরি করা হয়, যাতে তাদের আন্তঃসংযোগ ভিন্ন হতে পারে। এটি নির্দিষ্ট সংগঠনটিকে কঠিন করে তোলে।.

নমনীয়তার অভাব

যদি একটি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটে না থাকে স্থিতিস্থাপকতা সঠিকভাবে ইনস্টল না করার ফলে সিস্টেম হার্ডওয়্যারে সমস্যা দেখা দিতে পারে, যার ফলে আপনার ব্যবহৃত প্রোগ্রামগুলো আপডেট করা কঠিন হয়ে পড়ে।

যদি আপডেট করার প্রয়োজন হয়, তবে সিস্টেমটিকে সম্পূর্ণরূপে উন্নত করতে হবে; অন্যথায়, সরঞ্জামটি অপ্রচলিত হয়ে পড়বে। অতএব, এই সমস্যাটি সমাধান করতে... খালি খাঁজ তৈরি করা হয়েছে.

এই কারণেই ব্যবহারকারীরা বাড়াতে পারেন তাদের ডিভাইসগুলির কার্যকারিতা...পাশাপাশি এর কর্মক্ষমতাও, কোনো নতুন সিস্টেম কেনার প্রয়োজন ছাড়াই। এই কারণেই, ভালো শক্তির প্রয়োজন হয় ডিভাইসগুলো আপডেট করুন কার্যকারিতা সীমিত থাকা অপরিহার্য, তাই পরিশেষে একটি সম্পূর্ণ নতুন সিস্টেম তৈরি করা প্রয়োজন।