Στα τέλη της δεκαετίας του 50, άρχισαν να δημιουργούνται τα ακόλουθα: ολοκληρωμένα κυκλώματα Αυτά τα μικρά εξαρτήματα, γνωστά ως τσιπ, είναι απαραίτητα για σχεδόν κάθε έργο χάρη στις πολλαπλές λειτουργίες τους. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα τσιπ χρησιμοποιούνται ουσιαστικά για να φιλοξενήσουν έναν μεγάλο αριθμό τρανζίστορ που είναι διασυνδεδεμένα για να εκτελούν διάφορες ηλεκτρονικές λειτουργίες.
Περιέχονται σε μια κεραμική ή πλαστική κάψουλα, που έχουν στο εξωτερικό τους μέρος μεταλλικούς οδηγούς που ονομάζονται πεύκα, τα οποία είναι συνδεδεμένα στο εσωτερικό.
Αν έχετε αναρωτηθεί ποτέ σε τι χρησιμεύουν, δεν είστε οι μόνοι. Γι' αυτό θα σας αποκαλύψουμε σε τι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό το μικρό κομμάτι, καθώς και τις διαφορετικές χρήσεις του. πλεονεκτήματαΕπιπλέον, θα σας ενημερώσουμε για ορισμένες ιδιαιτερότητές του και επιδόσειςΣας δίνουμε επίσης μερικές συμβουλές που μπορείτε να εφαρμόσετε όταν σας χειρίζονται.
Τι είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα και σε τι χρησιμεύει στην ηλεκτρονική και την πληροφορική;
Το ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC), κοινώς γνωστό ως τσιπ, είναι μια μικρή συσκευή που αποθηκεύει εκατομμύρια πυκνωτές και τρανζίστορΧρησιμοποιούνται γενικά για τη σύνδεση ενός κυκλώματος με ένα άλλο ή με κάποια συγκεκριμένη εφαρμογή.
Αυτό μπορεί να υλοποιηθεί για χρήση ως εξής:
- Ένας ομιλητής.
- Ένας ταλαντωτής.
- Ένα χρονόμετρο.
- Ένα μέτρο.
- Μια μνήμη υπολογιστή.
- Ένας μικροϋπολογιστής.
Τώρα, αυτές οι συσκευές ταξινομούνται ως γραμμικό ή ψηφιακό, Αν και αυτό θα εξαρτηθεί από την προβλεπόμενη χρήση. Επιπλέον, ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα αποτελείται από πολλά μικρά εξαρτήματα, επομένως στις μέρες μας είναι πιθανό ότι ένα τρανζίστορ είναι ενσωματωμένο σε ένα τσιπ και ένα μικροτσίπ.
Το μικροτσίπ, από την πλευρά του, είναι μια συσκευή με χιλιάδες δέκτες τα οποία σχηματίζονται σε ένα φύλλο πυριτίου που έχει πολύ μικρή διάσταση.
Ιστορία και εξέλιξη των τσιπ: Πώς ήταν πριν και πώς είναι τώρα;
Τα τσιπ δημιουργήθηκαν το 1958 από τον μηχανικό Jack St. Clair Kilby, και εκείνη την εποχή ήταν πολύ συνηθισμένο να χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικά στοιχεία γνωστά ως "λυχνίες κενού", οι οποίες ήταν οι λάμπες που χρησιμοποιούνταν συχνά σε τηλεοράσεις και ραδιόφωναΈτσι, ως αποτέλεσμα αυτού, δημιουργήθηκε το πρώτο κύκλωμα ενσωματωμένο σύνθετο υλικό, το οποίο καταλάμβανε μόνο λίγο χώρο.
Στη συνέχεια, στις 12 Σεπτεμβρίου 1958, αυτή η εφεύρεση του Jack Kilby δοκιμάστηκε με απόλυτη επιτυχία, καθώς είχε σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας ένα μικρό τετράγωνο δισκίο γερμανίου, το οποίο είναι ένα μεταλλικό και κρυσταλλικό χημικό συστατικό.
Το εν λόγω εξάρτημα είχε μήκος τουλάχιστον 6 mm και είχε μόνο μία διέλευση. έναν πυκνωτή και 3 αντιστάσειςΤώρα, αυτή η σπουδαία εφεύρεση εγκαινίασε την εποχή του μικροηλεκτρονικές συσκευέςΤο σχήμα του ήταν πολύ μικρό, οπότε άρχισε να ονομάζεται τσιπ.
Στη συνέχεια, το έτος 2000, αυτός ο εφευρέτης έλαβε το βραβείο Βραβείο Νόμπελ Φυσικής για τη δημιουργία αυτού του τεχνολογικού οργάνου. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα σχεδιάστηκαν μετά από διάφορους τύπους πειραμάτων, τα οποία οδήγησαν στην ανακάλυψη ότι οι ημιαγωγοί μπορούσαν να εκτελούν ενέργειες παρόμοιες με τις λυχνίες κενού.
Το σχήμα του έχει σχεδιαστεί όλο και μικρότερο, καθώς οι κατασκευαστές του πολλαπλασιάζουν τα τρανζίστορ του κάθε 18 μήνες, όπως ακριβώς είχε προφητευτεί. Ο νόμος του Μουρ.
Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος;
Τα κύρια χαρακτηριστικά των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων περιλαμβάνουν:
ΑΓΑΠΟΥΜΕ
Ποιος είναι ο καθένας από τους αριθμούς του φορτίο οι οποίες επικεντρώνονται στην έξοδο των πυλών χωρίς να παραμελούν την κύρια λειτουργία τους. Οι έξοδοι των εν λόγω πυλών παρέχουν μια ποσότητα περιορισμένος ρεύματος, όπου η λειτουργία του δεν αντιμετωπίζεται σωστά, γι' αυτό και λέγεται ότι είναι υπερφορτωμένο.
Απώλεια ισχύος
Αυτή είναι η δύναμη που χρειάζεται για να μπορέσεις χειρίζομαι την πύλη, το οποίο εκφράζεται σε μιλιβάτ και υποδεικνύει την ισχύ που θα πρέπει να έχει.
Καθυστέρηση διάδοσης
Αυτή είναι η περίοδος κατά την οποία η μετατροπή μετάδοσης και ένα σήμα για είσοδο και έξοδο τη στιγμή που τα δυαδικά σήματα αλλάζουν την τιμή τους.
Περιθώριο θορύβου
Είναι η ηχητική τάση Αυτό προστίθεται στο σήμα εισόδου του τσιπ, χωρίς να προκαλεί καμία τροποποίηση όταν δεν απαιτείται. Συνήθως εκφράζεται σε βολτ και υπάρχουν δύο τύποι θορύβου που πρέπει να ληφθούν υπόψη: Θόρυβος DC και θόρυβος AC.
Τύποι και ταξινόμηση μικροτσίπ: ποιοι είναι όλοι οι τύποι που υπάρχουν;
Οι τύποι μικροτσίπ περιλαμβάνουν:
Μονολιθικά κυκλώματα
Είναι κατασκευασμένα από έναν μόνο κρύσταλλο που αποτελείται από πυρίτιο.
Υβριδικά κυκλώματα λεπτής μεμβράνης
Είναι ένα κύκλωμα πολύ παρόμοιο με το μονολιθικό, καθώς έχει μέρη που είναι δύσκολο να κατασκευαστούν.
Αναλογικό και ψηφιακό
Χρησιμοποιούνται συνήθως και χωρίζονται σε αναλογικά τσιπ, τα οποία αυξάνουν την ένταση του σήματος. Υπάρχουν επίσης ψηφιακά τσιπ, τα οποία λειτουργούν σαν αναλογικός εγκέφαλος, λειτουργώντας ως νευρικό σύστημα. Αυτοί οι τύποι τσιπ χρησιμοποιούνται για αναπτύσσουν πολύπλοκα συστήματα.
Μικροεπεξεργαστής
Αυτό το μοντέλο βοήθησε στην κατασκευή του προσωπικούς υπολογιστέςΣυμβάλλουν στην ανάπτυξη των κινητών τηλεφώνων σήμερα, καθώς βοηθούν στην εκτέλεση αρκετών βασικών λειτουργιών.
Κύριοι περιορισμοί των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων στην πληροφορική: Τι μπορούν και τι δεν μπορούν να κάνουν;
Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα έχουν ορισμένα περιορισμούς Τα φυσικά και οικονομικά εμπόδια στη βελτίωσή τους έχουν εμποδίσει την ακριβή βελτίωση αυτών των συσκευών.
Εξουδετέρωση ισχύος
Αυτές οι συσκευές εκπέμπουν δύναμη όταν κάθε ένα από τα εξαρτήματά τους συναρμολογείται στο σωστό μέγεθος. Αυτή η δύναμη μπορεί επίσης να αυξηθεί όταν η συσκευή θερμαίνεται. υπόστρωμα, το οποίο προκαλεί βλάβη στις συσκευές.
Επιπλέον, σε αρκετές περιπτώσεις διαθέτει σύστημα θετικής ανάδρασης, έτσι ώστε όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο περισσότερο ρεύμα λαμβάνεται, το οποίο είναι γνωστό ως θερμική διαφυγή.
Εάν αυτός ο τύπος συσκευασίας δεν περιορίζεται, οι συσκευές μπορούν να καταστραφούν. Οι ενισχυτές ήχου και οι μηχανισμοί τάνυσης είναι ιδιαίτερα ευάλωτοι σε αυτό, επομένως συνιστάται να έχουν... θερμική προστασία.
Τα κυκλώματα ισχύος είναι πάντα αυτά με τα υψηλότερα επίπεδα δύναμης που πρέπει να διαχυθούν. Γι' αυτό και τα κάψουλα Έχει μεταλλικά στοιχεία μέσα στο τσιπ, έτσι ώστε να μπορεί να έχει έναν θερμικό αγωγό και έτσι να στέλνει τη θερμότητα στην ψύκτρα ή στο περιβάλλον ως έχει.
Η ελαχιστοποίηση της θερμικής αντίστασης και η χρήση νέων καψουλών σιλικόνης έχουν ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη απαγωγή θερμότητας σε ελάχιστες κάψουλες.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ψηφιακά κυκλώματα καθιστούν δυνατή την υπέρβαση των δυσκολιών όταν υπάρχει παροχή ρεύματος, καθώς χρησιμοποιούν τεχνολογίες χαμηλής κατανάλωσης όπως π.χ. CMOS.
Μετατόπιση και παρασιτικές αυτοεπαγωγές
Αυτό ουσιαστικά αναφέρεται στις ηλεκτρικές συνδέσεις που υπάρχουν στα τσιπ, στις συσκευασίες τους και στα κυκλώματα όπου είναι εγκατεστημένα, γεγονός που περιορίζει την απόδοσή τους. Η χρήση των μικρότερων τσιπ μειώνει την χωρητικότητά τους και την αυτοεπαγωγή.
Όρια στα στοιχεία
Μερικά από τα στοιχεία που αποτελούν τους περιορισμούς που προκαλούν δυσλειτουργία των τσιπ περιλαμβάνουν:
- Αντιστάσεις, τα οποία είναι περιττά επειδή απαιτούν πολύ χώρο, γι' αυτό και χρησιμοποιούνται μικρές τιμές και τεχνολογίες MOS.
- Πυκνωτές, όπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολύ μικρά ποσοστά, καθώς καλύπτουν μια μεγάλη περιοχή, όπως για παράδειγμα, όταν ένας στρατηγικός ομιλητής μA741 και η δεξαμενή εξισορρόπησης καταλαμβάνει ένα μεγάλο μέρος του τσιπ.
- Επαγωγείς Χρησιμοποιούνται γενικά για κυκλώματα ραδιοσυχνοτήτωνεπειδή είναι υβρίδια και γενικά δεν ενσωματώνονται.
Πυκνότητα ολοκλήρωσης
Καθώς αναπτύσσονται ολοκληρωμένα κυκλώματα, συσσωρεύονται δυσκολίες, με αποτέλεσμα πολλά από τα στοιχεία τους να έχουν διαφορετικούς αριθμούς όταν επιτευχθεί η τελική έκδοση. δεν μπορεί να εκτελεστεί σωστά. Τη στιγμή που το τσιπ ολοκληρώνει μια μεγαλύτερος αριθμός συσκευώνΌσοι αντιμετωπίζουν δυσκολίες ελαχιστοποιούν την λειτουργική ισορροπία των τσιπ.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο χιλιάδες τρανζίστορ υλοποιούνται όταν χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα μνήμης. Δημιουργούνται περισσότερα από όσα χρειάζονται, επομένως η διασύνδεση μπορεί να είναι διαφορετική. Δυσκολεύει τη συγκεκριμένη οργάνωση..
Έλλειψη ευελιξίας
Εάν ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα δεν έχει το ελαστικότητα Η σωστή εγκατάσταση μπορεί να προκαλέσει προβλήματα με το υλικό του συστήματος, καθιστώντας δύσκολη την ενημέρωση των προγραμμάτων που θέλετε να χρησιμοποιήσετε.
Εάν επιθυμείτε ενημέρωση, το σύστημα πρέπει να έχει αναπτυχθεί πλήρως. Διαφορετικά, ο εξοπλισμός θα καταστεί παρωχημένος. Επομένως, για να επιλυθεί αυτό το πρόβλημα... έχουν δημιουργηθεί κενά αυλάκια.
Γι' αυτό οι χρήστες μπορούν να αυξήσουν την λειτουργικότητα των συσκευών τους...καθώς και την απόδοσή του, χωρίς να χρειάζεται να αποκτήσετε νέο σύστημα. Γι' αυτό, για να έχετε καλή ισχύ για ενημερώστε τις συσκευές Είναι απαραίτητο να υπάρχει περιορισμένη λειτουργικότητα, επομένως είναι απαραίτητο στο τέλος να δημιουργηθεί ένα εντελώς νέο σύστημα.
