Наприкінці 50-х років почали створюватися наступні інтегральні схеми Ці невеликі компоненти, відомі як чіпи, є важливими практично для будь-якого проекту завдяки своїм численним функціям. Варто зазначити, що чіпи, по суті, використовуються для розміщення великої кількості транзисторів, з'єднаних між собою для виконання різних електронних операцій.
Вони містяться в керамічній або пластиковій капсулі, що має на зовнішній частині металеві напрямні, які називаються сосни, які пов'язані зсередини.
Якщо ви коли-небудь замислювалися, для чого вони потрібні, ви не самотні. Саме тому ми збираємося розповісти, для чого ви можете використовувати цю маленьку річ, а також про її різні способи використання. вигодиКрім того, ми повідомимо вам про деякі його особливості та продуктивністьМи також даємо вам кілька порад, які слід застосовувати під час обробки.
Що таке інтегральна схема та для чого вона використовується в електроніці та обчислювальній техніці?
Інтегральна схема (ІС), зазвичай відома як чіп, — це невеликий пристрій, який зберігає мільйони конденсатори та транзисториЗазвичай вони використовуються для з'єднання однієї схеми з іншою або з певним конкретним застосуванням.
Це можна реалізувати для використання як:
- Спікер.
- Осцилятор.
- Таймер.
- Метр.
- Комп'ютерна пам'ять.
- Мікрокомп'ютер.
Тепер ці пристрої класифікуються як лінійний або цифровий, Хоча це залежатиме від цільового використання. Крім того, інтегральна схема складається з кількох дрібних компонентів, тому сьогодні можливо, що транзистор інтегрований з мікросхемою і мікрочіп.
Мікрочіп, зі свого боку, є пристроєм з тисячами приймачі які сформовані на кремнієвому листі дуже малих розмірів.
Історія та еволюція чіпсів: якими вони були раніше і якими вони є зараз?
Чіпи були створені в 1958 році інженером Джеком Сент-Клером Кілбі, і в той час було дуже поширене використання електронних елементів, відомих як «вакуумні трубки», які часто використовувалися в лампах. телевізори та радіоприймачіТаким чином, в результаті цього була створена перша схема інтегрований композитний, який займав лише трохи місця.
Згодом, 12 вересня 1958 року, цей винахід Джека Кілбі був випробуваний з приголомшливим успіхом, оскільки він був розроблений з використанням невеликого квадратна таблетка германію, який є металевим та кристалічним хімічним компонентом.
Компонент, про який ішла мова, мав довжину щонайменше 6 мм і лише один транзит. конденсатор і 3 резисториТепер цей великий винахід започаткував еру мікроелектронні пристроїЙого форма була дуже маленькою, тому його почали називати чіпом.
Потім, у 2000 році, цей винахідник отримав нагороду Нобелівська премія з фізики за створення цього технологічного інструменту. Інтегральні схеми були розроблені після кількох типів експериментів, які призвели до відкриття, що напівпровідники можуть виконувати дії, подібні до вакуумних ламп.
Його форма була розроблена все меншою і меншою, оскільки виробники збільшують кількість транзисторів кожні 18 місяців, як і пророкували. Закон Мура.
Які основні характеристики інтегральної схеми?
До основних характеристик інтегральних схем належать:
ВЕНТИЛЯТОР
Яке кожне з чисел звинувачення які зосереджені на виході з воріт, не нехтуючи їхньою основною функцією. Виходи цих воріт забезпечують певну кількість обмежений струму, де його робота не обробляється належним чином, тому його називають перевантаженим.
Розсіювання потужності
Це сила, необхідна для того, щоб мати змогу керувати воротами, яка вимірюється в міліватах і вказує, яку потужність він повинен мати.
Затримка поширення
Це період, у якому конверсія трансляції і сигнал на вхід та вихід у момент, коли значення бінарних сигналів змінюється.
Запас шуму
Це саме так звукова напруга Це додається до вхідного сигналу мікросхеми, не викликаючи жодних змін, коли це не потрібно. Зазвичай воно виражається у вольтах, і є два типи шуму, які необхідно враховувати: Шум постійного струму та шум змінного струму.
Типи та класифікація мікрочіпів: які всі типи існують?
До типів мікрочіпів належать:
Монолітні схеми
Вони виготовлені з монокристала, що складається з кремнію.
Гібридні тонкоплівкові схеми
Це схема, дуже схожа на монолітну, оскільки вона містить деталі, які важко виготовити.
Аналоговий та цифровий
Вони широко використовуються та поділяються на аналогові чіпи, які збільшують інтенсивність сигналу. Існують також цифрові чіпи, які діють як аналоговий мозок, функціонуючи як нервова система. Ці типи чіпів використовуються для розробляти складні системи.
Мікропроцесор
Ця модель допомогла зробити можливим виробництво персональні комп'ютериВони сприяють розвитку сучасних мобільних телефонів, оскільки допомагають виконувати кілька важливих функцій.
Основні обмеження інтегральних схем в обчислювальній техніці: що вони можуть і не можуть робити?
Інтегральні схеми мають певні обмеження фізичні та економічні перешкоди для їхнього вдосконалення завадили точному вдосконаленню цих пристроїв.
Розсіювання потужності
Ці пристрої випромінюють силу, коли кожен з їхніх компонентів зібраний відповідного розміру. Ця сила також може збільшуватися, коли пристрій нагрівається. субстрат, що призводить до виходу пристроїв з ладу.
Крім того, за кількох обставин він має систему позитивного зворотного зв'язку, так що чим вище підвищується температура, тим більший струм отримується, що відомо як тепловий втеча.
Якщо цей тип пакування не обмежити, пристрої можуть бути пошкоджені. Аудіопідсилювачі та механізми натягу особливо схильні до цього, тому бажано, щоб вони мали... тепловий захист.
Силові кола незмінно є тими, що мають найвищий рівень сили, яку необхідно розсіювати. Ось чому їх капсула Він має металеві елементи всередині чіпа, завдяки чому може мати теплопровідний канал і таким чином віддавати тепло радіатору або навколишньому середовищу.
Мінімізація термічного опору та використання нових силіконових капсул призводять до кращого розсіювання тепла у мінімальних капсулах.
Ось чому цифрові схеми дозволяють долати труднощі за наявності джерела живлення, оскільки вони використовують технології з низьким споживанням енергії, такі як CMOS.
Зміщення та паразитична самоіндукція
Це, по суті, стосується електричних з'єднань, присутніх у мікросхемах, їхніх корпусах та схемах, де вони встановлені, що обмежує їхню продуктивність. Використання найменших можливих мікросхем зменшує їхню ємність та автоіндукція.
Обмеження на компоненти
Деякі з елементів, що становлять обмеження, що призводять до несправності мікросхем, включають:
- Резистори, які є зайвими, оскільки потребують багато місця, тому використовуються малі номінали та МОП-технології.
- Конденсатори, де можна використовувати дуже малі відсотки, оскільки це охоплює велику область, наприклад, коли стратегічний оратор μA741 а його резервуар балансу займає значну частину чіпа.
- Індуктори Зазвичай їх використовують для радіочастотні схемиоскільки вони є гібридами і зазвичай не інтегруються.
Щільність інтеграції
У міру розробки інтегральних схем накопичуються труднощі, так що деякі з їхніх елементів мають різну кількість елементів, коли досягається остаточна версія. не може бути виконано правильно. У момент, коли чіп завершує більша кількість пристроївТі, хто має труднощі, мінімізують функціональний баланс чіпа.
Ось чому при використанні схеми пам'яті реалізуються тисячі транзисторів; створюється більше, ніж потрібно, тому взаємоз'єднання може бути різним. Це ускладнює роботу конкретної організації..
Відсутність гнучкості
Якщо інтегральна схема не має еластичність Неправильне встановлення може спричинити проблеми з апаратним забезпеченням системи, що ускладнить оновлення програм, які ви хочете використовувати.
Якщо потрібне оновлення, система має бути повністю розроблена; інакше обладнання застаріє. Тому, щоб вирішити цю проблему... утворилися порожні канавки.
Ось чому користувачі можуть збільшити функціональність своїх пристроїв...а також його продуктивність, без необхідності придбання нової системи. Ось чому, щоб мати хорошу потужність для оновити пристрої Вкрай важливо, щоб функціональність була обмежена, тому необхідно, щоб зрештою була створена абсолютно нова система.
