Në fund të viteve 50, filluan të krijoheshin këto: qarqeve të integruara Këto komponentë të vegjël, të njohur si çipa, janë thelbësorë për pothuajse çdo projekt falë funksioneve të tyre të shumëfishta. Vlen të përmendet se çipat përdoren në thelb për të strehuar një numër të madh transistorësh që janë të ndërlidhur për të kryer operacione të ndryshme elektronike.
Ato janë të përfshira në një kapsulë qeramike ose plastike, që kanë në pjesën e tyre të jashtme udhëzues metalikë të quajtur pisha, të cilat janë të lidhura nga brenda.
Nëse ndonjëherë keni menduar se për çfarë shërbejnë, nuk jeni vetëm. Kjo është arsyeja pse do t'ju zbulojmë se për çfarë mund ta përdorni këtë copë të vogël, si dhe përdorimet e saj të ndryshme. PërfitimetPër më tepër, do t'ju informojmë për disa nga veçoritë e saj dhe performancaGjithashtu ju japim disa këshilla për t'i zbatuar kur trajtoheni.
Çfarë është një qark i integruar dhe për çfarë përdoret në elektronikë dhe informatikë?
Qarku i integruar (IC), i njohur zakonisht si çip, është një pajisje e vogël që ruan miliona kondensatorë dhe transistorëAto përdoren përgjithësisht për të lidhur një qark me një tjetër ose me ndonjë aplikim të caktuar.
Kjo mund të zbatohet për përdorim si:
- Një folës.
- Një oscilator.
- Një kohëmatës.
- Një metër.
- Një memorie kompjuteri.
- Një mikrokompjuter.
Tani, këto pajisje klasifikohen si lineare ose dixhitale, Edhe pse kjo do të varet nga përdorimi i synuar. Për më tepër, një qark i integruar përbëhet nga disa komponentë të vegjël, kështu që në ditët e sotme është e mundur që Një tranzistor është i integruar me një çip dhe një mikroçip.
Mikroçipi, nga ana e tij, është një pajisje me mijëra Përfituesit të cilat formohen në një fletë silikoni që ka një dimension shumë të vogël.
Historia dhe evolucioni i çipave: Si ishin më parë dhe si janë tani?
Çipat u krijuan në vitin 1958 nga inxhinieri Jack St. Clair Kilby, dhe në atë kohë ishte shumë e zakonshme të përdoreshin elementë elektronikë të njohur si "tuba vakumi", të cilët ishin llambat që përdoreshin shpesh në televizione dhe radioKështu, si rezultat i kësaj, u krijua qarku i parë kompozit i integruar, e cila zinte vetëm pak vend.
Më pas, më 12 shtator 1958, kjo shpikje nga Jack Kilby u testua me sukses të jashtëzakonshëm, pasi ishte projektuar duke përdorur një tabletë katrore e germaniumit, i cili është një përbërës kimik metalik dhe kristalor.
Komponenti në fjalë ishte të paktën 6 mm i gjatë dhe kishte vetëm një tranzit. një kondensator dhe 3 rezistorëTani, kjo shpikje e madhe shënoi fillimin e epokës së pajisje mikroelektronikeForma e saj ishte shumë e vogël, kështu që filloi të quhej çip.
Pastaj, në vitin 2000, ky shpikës mori çmimin Çmimi Nobel në Fizikë për krijimin e këtij instrumenti teknologjik. Qarqet e integruara u projektuan pas disa llojeve të eksperimenteve, të cilat çuan në zbulimin se gjysmëpërçuesit mund të kryenin veprime të ngjashme me tubat e vakumit.
Forma e tij është projektuar gjithnjë e më e vogël, ndërsa prodhuesit e tij i shumëfishojnë transistorët çdo 18 muaj, ashtu siç ishte profetizuar. Ligji i Moore.
Cilat janë karakteristikat kryesore të një qarku të integruar?
Karakteristikat kryesore të qarqeve të integruara përfshijnë:
VENTILATORËT JASHTË
Cilat janë secili prej numrave të akuzat të cilat përqendrohen në daljen e portave pa lënë pas dore funksionin e tyre kryesor. Daljet e portave të lartpërmendura ofrojnë një sasi e kufizuar të rrymës, ku funksionimi i saj nuk trajtohet siç duhet, prandaj thuhet se është i mbingarkuar.
Shpërndarja e energjisë
Kjo është forca e nevojshme për të qenë në gjendje të merr portën, e cila përfaqësohet në milivat dhe tregon se çfarë fuqie duhet të ketë.
Vonesa e Përhapjes
Kjo është periudha në të cilën konvertimi i transmetimit dhe një sinjal për të hyrë dhe dalë në momentin kur sinjalet binare ndryshojnë vlerën e tyre.
Marzhi i Zhurmës
Është tensioni i zërit Kjo i shtohet sinjalit hyrës të çipit, duke mos shkaktuar asnjë modifikim kur nuk kërkohet. Zakonisht shprehet në volt dhe ka dy lloje zhurmash që duhen marrë në konsideratë: Zhurma e DC dhe zhurma e AC.
Llojet dhe klasifikimi i mikroçipave: cilat janë të gjitha llojet që ekzistojnë?
Llojet e mikroçipave përfshijnë:
Qarqet monolitike
Ato janë bërë me një kristal të vetëm të përbërë nga silikon.
Qarqet hibride të filmit të hollë
Është një qark shumë i ngjashëm me atë monolit, pasi ka pjesë që janë të vështira për t'u bërë.
Analog dhe dixhital
Ato përdoren zakonisht dhe ndahen në çipa analogë, të cilët rrisin intensitetin e sinjalit. Ekzistojnë gjithashtu çipa dixhitalë, të cilët veprojnë si një tru analog, duke funksionuar si një sistem nervor. Këto lloje çipash përdoren për zhvillojnë sisteme komplekse.
Mikroprocesor
Ky model ndihmoi në bërjen e mundur të prodhimit të kompjutera personalAto kontribuojnë në zhvillimin e telefonave celularë sot, pasi ndihmojnë në kryerjen e disa funksioneve thelbësore.
Kufizimet kryesore të qarqeve të integruara në informatikë: Çfarë mund dhe nuk mund të bëjnë ato?
Qarqet e integruara kanë disa kufizime Pengesat fizike dhe ekonomike për përmirësimin e tyre kanë penguar që këto pajisje të përmirësohen me saktësi.
Shpërndarja e energjisë
Këto pajisje lëshojnë forcë kur secili prej komponentëve të tyre është i montuar në madhësinë e duhur. Kjo forcë mund të rritet edhe kur pajisja nxehet. nënshtresë, gjë që shkakton dështimin e pajisjeve.
Për më tepër, në disa rrethana ka një sistem reagimi pozitiv, kështu që sa më e lartë të rritet temperatura, aq më shumë rrymë fitohet, e cila njihet si arratisje termike.
Nëse ky lloj paketimi nuk është i kufizuar, pajisjet mund të shkatërrohen. Amplifikatorët audio dhe mekanizmat e tensionimit janë veçanërisht të ndjeshëm ndaj kësaj, prandaj rekomandohet që ato të kenë një... mbrojtje termike.
Qarqet e energjisë janë pa ndryshim ato me nivelet më të larta të forcës që duhet të shpërndahen. Kjo është arsyeja pse kapsulë Ka elementë metalikë brenda çipit, në mënyrë që të ketë një kanal termik dhe kështu të dërgojë nxehtësinë në radiator ose në mjedis si të tillë.
Minimizimi i rezistencës termike dhe përdorimi i kapsulave të reja të silikonit rezultojnë në një rezistencë më të madhe. shpërndarjen e nxehtësisë në kapsula minimale.
Kjo është arsyeja pse qarqet dixhitale bëjnë të mundur kapërcimin e vështirësive kur ka furnizim me energji elektrike, pasi ato përdorin teknologji me konsum të ulët si p.sh. CMOS.
Zhvendosja dhe vetë-induksionet parazitare
Kjo në thelb i referohet lidhjeve elektrike të pranishme në çipa, paketat e tyre dhe qarqet ku janë instaluar, gjë që kufizon performancën e tyre. Përdorimi i çipave më të vegjël zvogëlon kapacitetin dhe fuqinë e tyre. autoinduksion.
Kufizimet në komponentë
Disa nga elementët që përbëjnë kufizimet që shkaktojnë mosfunksionim të çipave përfshijnë:
- Rezistorë, të cilat janë të panevojshme sepse kërkojnë shumë hapësirë, prandaj përdoren vlera të vogla dhe teknologji MOS.
- Kondensatorë, ku mund të përdoren përqindje shumë të vogla pasi mbulojnë një zonë të madhe, si për shembull, kur një folës strategjik μA741 dhe rezervuari i tij i balancimit zë një pjesë të madhe të çipit.
- Induktorët Ato përdoren përgjithësisht për qarqet e frekuencave të radiossepse ato janë hibride dhe në përgjithësi nuk integrohen.
Dendësia e integrimit
Ndërsa zhvillohen qarqet e integruara, vështirësitë grumbullohen, kështu që disa nga elementët e tyre kanë numra të ndryshëm kur arrihet versioni përfundimtar. nuk mund të ekzekutohet saktë. Në momentin që çipi përfundon një numër më i madh pajisjeshAta që kanë vështirësi minimizojnë balancën funksionale të çipave.
Kjo është arsyeja pse mijëra tranzistorë zbatohen kur përdoret një qark memorieje; krijohen më shumë sesa nevojiten, kështu që ndërlidhja mund të jetë e ndryshme. Kjo e bën të vështirë organizatën specifike..
Mungesa e fleksibilitetit
Nëse një qark i integruar nuk e ka elasticiteti Instalimi i duhur mund të shkaktojë probleme me harduerin e sistemit, duke e bërë të vështirë përditësimin e programeve që dëshironi të përdorni.
Nëse dëshirohet një përditësim, sistemi duhet të zhvillohet plotësisht; përndryshe, pajisjet do të bëhen të vjetruara. Prandaj, për të zgjidhur këtë problem... janë krijuar brazda boshe.
Kjo është arsyeja pse përdoruesit mund të rrisin funksionalitetin e pajisjeve të tyre...si dhe performancën e tij, pa pasur nevojë të blini një sistem të ri. Kjo është arsyeja pse, për të pasur fuqi të mirë për përditësoni pajisjet Është thelbësore që të ketë funksionalitet të kufizuar, prandaj është e nevojshme që në fund të krijohet një sistem krejtësisht i ri.
