Aan het eind van de jaren vijftig begon men het volgende te creëren. geïntegreerde schakelingen Deze kleine componenten, chips genaamd, zijn dankzij hun vele functies essentieel voor vrijwel elk project. Chips bevatten namelijk een groot aantal transistors die met elkaar verbonden zijn om diverse elektronische bewerkingen uit te voeren.
Ze bevinden zich in een keramische of plastic capsule, die aan de buitenkant metalen geleiders heeft, genaamd dennen, die aan de binnenkant met elkaar verbonden zijn.
Heb je je ooit afgevraagd waar ze voor dienen? Dan ben je niet de enige. Daarom gaan we je laten zien waar je dit kleine onderdeel voor kunt gebruiken en wat de verschillende toepassingen ervan zijn. voordelenDaarnaast zullen we u informeren over enkele van de bijzonderheden ervan en uitvoeringWe geven je ook een aantal tips die je kunt toepassen wanneer je wordt aangeraakt.
Wat is een geïntegreerde schakeling en waarvoor wordt deze gebruikt in de elektronica en computerwetenschappen?
De geïntegreerde schakeling (IC), beter bekend als chip, is een klein apparaatje dat miljoenen gegevens kan opslaan. condensatoren en transistorsZe worden over het algemeen gebruikt om het ene circuit met het andere of met een specifieke toepassing te verbinden.
Dit kan als volgt worden geïmplementeerd:
- Een spreker.
- Een oscillator.
- Een timer.
- Een meter.
- Een computergeheugen.
- Een microcomputer.
Deze apparaten worden nu geclassificeerd als lineair of digitaal, Hoewel dat afhangt van het beoogde gebruik. Bovendien is een geïntegreerde schakeling opgebouwd uit verschillende kleine componenten, dus tegenwoordig is het mogelijk dat een transistor is geïntegreerd met een chip en een microchip.
De microchip is op zichzelf een apparaat met duizenden componenten. ontvangers die gevormd worden op een siliciumplaat met zeer kleine afmetingen.
Geschiedenis en evolutie van chips: hoe waren ze vroeger en hoe zijn ze nu?
De chips werden in 1958 ontwikkeld door ingenieur Jack St. Clair Kilby, en in die tijd was het heel gebruikelijk om elektronische elementen te gebruiken die bekend stonden als "vacuümbuizen", de lampjes die vaak werden gebruikt in televisies en radio'sAls gevolg hiervan werd het eerste circuit gecreëerd. geïntegreerd composietdie maar weinig ruimte in beslag nam.
Vervolgens werd deze uitvinding van Jack Kilby op 12 september 1958 met groot succes getest, aangezien deze was ontworpen met behulp van een kleine vierkante germaniumtablet, wat een metaalachtige en kristallijne chemische component is.
Het betreffende onderdeel was minstens 6 mm lang en had slechts één doorgang. een condensator en 3 weerstandenDeze geweldige uitvinding luidde het tijdperk in van de microelektronische apparatenHet was zo klein dat het al snel een chip werd genoemd.
Vervolgens ontving deze uitvinder in het jaar 2000 de prijs. Nobelprijs voor de natuurkunde voor het creëren van dit technologische instrument. Geïntegreerde schakelingen werden ontworpen na verschillende soorten experimenten, die leidden tot de ontdekking dat halfgeleiders vergelijkbare functies konden uitvoeren als vacuümbuizen.
De vorm is steeds kleiner geworden, omdat de fabrikanten het aantal transistors elke 18 maanden vermenigvuldigen, precies zoals voorspeld. De wet van Moore.
Wat zijn de belangrijkste kenmerken van een geïntegreerde schakeling?
De belangrijkste kenmerken van geïntegreerde schakelingen zijn:
UITWAAIEREN
Wat zijn de waarden van elk van de getallen? kosten die zich richten op de uitlaat van de poorten zonder hun hoofdfunctie te verwaarlozen. De uitlaten van deze poorten leveren een bepaalde hoeveelheid. beperkt van stroom, waarbij de werking ervan niet correct wordt afgehandeld, vandaar dat men zegt dat het overbelast is.
Vermogensdissipatie
Dit is de kracht die nodig is om te kunnen Bedien de poort, wat wordt weergegeven in milliwatt en aangeeft welk vermogen het zou moeten hebben.
Voortplantingsvertraging
Dit is de periode waarin de uitzendconversie en een signaal om in en uit te stappen op het moment dat de binaire signalen van waarde veranderen.
Ruismarge
Het is het geluidsspanning Dit wordt toegevoegd aan het ingangssignaal van de chip, waardoor er geen wijziging optreedt wanneer dit niet nodig is. Het wordt meestal uitgedrukt in volt, en er zijn twee soorten ruis waarmee rekening moet worden gehouden: DC-ruis en AC-ruis.
Soorten en classificatie van microchips: welke soorten bestaan er allemaal?
De soorten microchips omvatten:
Monolithische circuits
Ze zijn gemaakt van een enkel kristal dat uit silicium bestaat.
Hybride dunnefilmcircuits
Het is een circuit dat erg lijkt op het monolithische circuit, omdat het onderdelen bevat die moeilijk te produceren zijn.
Analoog en digitaal
Ze worden veel gebruikt en zijn onderverdeeld in analoge chips, die de signaalsterkte verhogen. Er zijn ook digitale chips, die als een analoog brein functioneren, als een zenuwstelsel. Deze typen chips worden gebruikt voor complexe systemen ontwikkelen.
Microprocessor
Dit model heeft bijgedragen aan de mogelijkheid om de productie te realiseren. personal computersZe dragen bij aan de ontwikkeling van de mobiele telefoons van vandaag, omdat ze helpen bij het uitvoeren van verschillende essentiële functies.
Belangrijkste beperkingen van geïntegreerde schakelingen in de computertechnologie: Wat kunnen ze wel en niet?
Geïntegreerde schakelingen hebben bepaalde eigenschappen. beperkingen Fysieke en economische obstakels hebben ervoor gezorgd dat deze apparaten niet nauwkeurig verbeterd konden worden.
Vermogensdissipatie
Deze apparaten genereren kracht wanneer elk van hun onderdelen op de juiste maat is gemonteerd. Deze kracht kan ook toenemen wanneer het apparaat opwarmt. onderlaagwaardoor de apparaten uitvallen.
Bovendien beschikt het in bepaalde omstandigheden over een positief terugkoppelingssysteem, waardoor er meer stroom wordt opgewekt naarmate de temperatuur stijgt. Dit staat bekend als thermische wegloper.
Als dit type verpakking niet wordt beperkt, kunnen de apparaten beschadigd raken. Audioversterkers en spanmechanismen zijn hier bijzonder gevoelig voor, daarom wordt aanbevolen om ze te beschermen met een... thermische beveiliging.
Stroomcircuits zijn steevast de circuits met de hoogste spanningen die moeten worden afgevoerd. Daarom zijn ze cápsula De chip bevat metalen elementen, waardoor deze als warmtegeleider fungeert en de warmte naar de koelplaat of de omgeving kan afvoeren.
Door de thermische weerstand te minimaliseren en nieuwe siliconencapsules te gebruiken, worden grotere resultaten behaald. warmteafvoer in minimale capsules.
Daarom maken digitale circuits het mogelijk om problemen met de stroomvoorziening te overwinnen, omdat ze gebruikmaken van energiezuinige technologieën zoals... CMOS.
Verplaatsing en parasitaire zelfinducties
Dit verwijst in wezen naar de elektrische verbindingen in de chips, hun behuizing en de circuits waarin ze zijn geïnstalleerd, die hun prestaties beperken. Het gebruik van de kleinste chips vermindert hun capaciteit en hun auto-inductie.
Beperkingen op componenten
Enkele van de factoren die de beperkingen vormen waardoor chips niet goed functioneren, zijn onder andere:
- Weerstanden, die overbodig zijn omdat ze veel ruimte in beslag nemen; daarom worden kleine waarden en MOS-technologieën gebruikt.
- Condensatoren, waarbij zeer kleine percentages gebruikt kunnen worden omdat het een groot gebied bestrijkt, zoals bijvoorbeeld bij een strategische spreker. μA741 en het bijbehorende bufferreservoir beslaat een groot deel van de chip.
- Inductoren Ze worden over het algemeen gebruikt voor radiofrequentiecircuitsomdat het hybriden zijn en over het algemeen niet integreren.
Integratiedichtheid
Tijdens de ontwikkeling van geïntegreerde schakelingen stapelen de problemen zich op, waardoor verschillende elementen in de uiteindelijke versie een ander aantal hebben. kan niet worden uitgevoerd correct. Op het moment dat de chip een proces voltooit groter aantal apparatenDegenen die moeilijkheden ondervinden, minimaliseren de functionele chipbalans.
Daarom worden er duizenden transistors gebruikt in een geheugencircuit; er worden er meer gemaakt dan nodig zijn, zodat de onderlinge verbindingen anders kunnen zijn. Dat maakt de specifieke organisatie lastig..
Een gebrek aan flexibiliteit
Als een geïntegreerde schakeling niet beschikt over de elasticiteit Een onjuiste installatie kan problemen met de systeemhardware veroorzaken, waardoor het lastig kan zijn om de gewenste programma's bij te werken.
Als een update gewenst is, moet het systeem volledig ontwikkeld zijn; anders raakt de apparatuur verouderd. Om dit probleem op te lossen... Er zijn lege groeven gecreëerd.
Daarom kunnen gebruikers de functionaliteit van hun apparaten...en ook de prestaties, zonder dat er een nieuw systeem hoeft te worden aangeschaft. Daarom is het belangrijk om over een goede stroomvoorziening te beschikken voor... update de apparaten Het is essentieel dat de functionaliteit beperkt blijft, dus is het uiteindelijk noodzakelijk dat er een volledig nieuw systeem wordt ontwikkeld.
