Vào cuối những năm 50, những điều sau đây bắt đầu được tạo ra. mạch tích hợp Những linh kiện nhỏ này, được gọi là chip, rất cần thiết cho hầu hết mọi dự án nhờ vào nhiều chức năng của chúng. Điều đáng chú ý là chip về cơ bản được sử dụng để chứa một số lượng lớn các bóng bán dẫn được kết nối với nhau để thực hiện các hoạt động điện tử khác nhau.
Chúng được chứa trong một lớp vỏ bằng gốm hoặc nhựa, có các thanh dẫn hướng bằng kim loại ở phần ngoài gọi là... cây thôngChúng được liên kết với nhau ở bên trong.
Nếu bạn từng thắc mắc chúng dùng để làm gì, bạn không phải là người duy nhất. Đó là lý do tại sao chúng tôi sẽ tiết lộ những công dụng khác nhau của món đồ nhỏ bé này. lợi íchNgoài ra, chúng tôi sẽ thông báo cho bạn về một số đặc điểm riêng biệt của nó và hiệu suấtChúng tôi cũng cung cấp cho bạn một số lời khuyên cần áp dụng khi được người khác chăm sóc.
Mạch tích hợp là gì và nó được sử dụng để làm gì trong lĩnh vực điện tử và máy tính?
Mạch tích hợp (IC), thường được gọi là chip, là một thiết bị nhỏ lưu trữ hàng triệu thông tin. tụ điện và bóng bán dẫnChúng thường được sử dụng để kết nối mạch điện này với mạch điện khác hoặc với một ứng dụng cụ thể nào đó.
Điều này có thể được triển khai để sử dụng như sau:
- Một cái altavoz.
- Một bộ dao động.
- Một bộ đếm thời gian.
- Một mét.
- Bộ nhớ máy tính.
- Một máy vi tính.
Hiện nay, các thiết bị này được phân loại như sau: tuyến tính hoặc kỹ thuật số, Mặc dù điều đó sẽ phụ thuộc vào mục đích sử dụng. Hơn nữa, một mạch tích hợp được cấu tạo từ nhiều linh kiện nhỏ, vì vậy ngày nay có thể... một bóng bán dẫn được tích hợp với một con chip và một vi mạch.
Về phần mình, vi mạch là một thiết bị với hàng ngàn chức năng. máy thu Chúng được hình thành trên một tấm silicon có kích thước rất nhỏ.
Lịch sử và sự phát triển của chip: Chúng trông như thế nào trước đây và hiện nay ra sao?
Các chip này được kỹ sư Jack St. Clair Kilby tạo ra vào năm 1958, và vào thời điểm đó, việc sử dụng các linh kiện điện tử được gọi là "ống chân không" rất phổ biến, đó là những bóng đèn thường được sử dụng trong... tivi và radioDo đó, kết quả là mạch điện đầu tiên đã được tạo ra. vật liệu tổng hợp tích hợpNó chỉ chiếm một ít không gian.
Sau đó, vào ngày 12 tháng 9 năm 1958, phát minh này của Jack Kilby đã được thử nghiệm và đạt được thành công vang dội, vì nó được thiết kế bằng cách sử dụng một vật liệu nhỏ. viên nén germanium hình vuông, đó là một thành phần hóa học dạng kim loại và tinh thể.
Chi tiết được đề cập có chiều dài ít nhất 6 mm và chỉ có một đường truyền. một tụ điện và 3 điện trởPhát minh vĩ đại này đã mở ra kỷ nguyên của... thiết bị vi điện tửNó có kích thước rất nhỏ, vì vậy người ta bắt đầu gọi nó là "miếng chip".
Sau đó, vào năm 2000, nhà phát minh này đã nhận được giải thưởng. Giải Nobel Vật lý vì đã tạo ra thiết bị công nghệ này. Các mạch tích hợp được thiết kế sau nhiều loại thí nghiệm, dẫn đến phát hiện ra rằng chất bán dẫn có thể thực hiện các chức năng tương tự như ống chân không.
Hình dạng của nó được thiết kế ngày càng nhỏ hơn, khi các nhà sản xuất nhân số lượng bóng bán dẫn của nó lên mỗi 18 tháng, đúng như lời tiên tri. Định luật Moore.
Các đặc điểm chính của mạch tích hợp là gì?
Các đặc điểm chính của mạch tích hợp bao gồm:
TÁN RA
Mỗi số đó là gì? phí Các thiết kế này tập trung vào cửa thoát nước của các cổng mà không bỏ qua chức năng chính của chúng. Cửa thoát nước của các cổng này cung cấp một lượng... hạn chế dòng điện hiện tại, nơi mà hoạt động của nó không được xử lý đúng cách, đó là lý do tại sao nó được gọi là bị quá tải.
Công suất tiêu thụ
Đây là sức mạnh cần thiết để có thể xử lý cổng, được biểu thị bằng milliwatt và cho biết công suất mà nó nên có.
Độ trễ lan truyền
Đây là giai đoạn mà chuyển đổi phát sóng và một tín hiệu để vào và ra vào thời điểm các tín hiệu nhị phân thay đổi giá trị.
Biên độ nhiễu
Nó là điện áp âm thanh Tín hiệu này được thêm vào tín hiệu đầu vào của chip, không gây ra sự thay đổi nào khi không cần thiết. Nó thường được biểu thị bằng vôn, và có hai loại nhiễu cần được xem xét: Nhiễu DC và nhiễu AC.
Các loại và phân loại vi mạch: hiện có những loại nào?
Các loại vi mạch bao gồm:
Mạch nguyên khối
Chúng được làm từ một tinh thể duy nhất cấu tạo từ silicon.
Mạch màng mỏng lai
Đây là một mạch điện rất giống với mạch tích hợp nguyên khối, vì nó có những linh kiện khó chế tạo.
Analog và kỹ thuật số
Chúng được sử dụng phổ biến và được chia thành các chip analog, giúp tăng cường cường độ tín hiệu. Ngoài ra còn có các chip kỹ thuật số, hoạt động như một bộ não analog, đóng vai trò như một hệ thần kinh. Các loại chip này được sử dụng cho... phát triển các hệ thống phức tạp.
Bộ vi xử lý
Mô hình này đã giúp cho việc sản xuất trở nên khả thi. những máy tính cá nhânChúng góp phần vào sự phát triển của điện thoại di động ngày nay, vì chúng giúp thực hiện một số chức năng thiết yếu.
Những hạn chế chính của mạch tích hợp trong điện toán: Chúng có thể làm được gì và không thể làm được gì?
Mạch tích hợp có một số đặc điểm nhất định. hạn chế Những trở ngại về mặt vật lý và kinh tế đã ngăn cản việc cải tiến chính xác các thiết bị này.
Sự thât thoat năng lượng
Các thiết bị này phát ra lực khi mỗi thành phần của chúng được lắp ráp đúng kích thước. Lực này cũng có thể tăng lên khi thiết bị nóng lên. lớp dướiĐiều này dẫn đến việc các thiết bị bị hỏng.
Hơn nữa, trong một số trường hợp, nó có hệ thống phản hồi tích cực, do đó nhiệt độ càng tăng thì dòng điện thu được càng lớn, điều này được gọi là sự mất kiểm soát nhiệt.
Nếu không có biện pháp đóng gói thích hợp, các thiết bị có thể bị hư hỏng. Ampli âm thanh và các cơ cấu căng dây đặc biệt dễ bị ảnh hưởng bởi điều này, vì vậy nên sử dụng biện pháp bảo vệ... bảo vệ nhiệt.
Các mạch điện công suất luôn là những mạch có mức công suất cao nhất cần được tiêu tán. Đó là lý do tại sao chúng... viên nang Bên trong chip có các phần tử kim loại, tạo thành một đường dẫn nhiệt và nhờ đó truyền nhiệt đến bộ tản nhiệt hoặc ra môi trường xung quanh.
Việc giảm thiểu điện trở nhiệt và sử dụng các viên nang silicon mới giúp đạt được hiệu quả tốt hơn. tản nhiệt trong các viên nang tối thiểu.
Đây là lý do tại sao các mạch kỹ thuật số giúp khắc phục khó khăn khi có nguồn điện, vì chúng sử dụng các công nghệ tiêu thụ điện năng thấp như... CMOS.
Sự dịch chuyển và tự cảm ứng ký sinh
Về cơ bản, điều này đề cập đến các kết nối điện có trong chip, bao bì của chúng và các mạch điện nơi chúng được lắp đặt, điều này hạn chế hiệu năng của chúng. Việc sử dụng các chip nhỏ nhất sẽ làm giảm dung lượng và hiệu năng của chúng. tự động cảm ứng.
Giới hạn về các thành phần
Một số yếu tố tạo nên những hạn chế khiến chip hoạt động không bình thường bao gồm:
- Điện trở, Những linh kiện đó không cần thiết vì chúng chiếm nhiều không gian, đó là lý do tại sao người ta sử dụng các giá trị nhỏ và công nghệ MOS.
- Tụ điện, trong trường hợp có thể sử dụng tỷ lệ phần trăm rất nhỏ vì nó bao phủ một khu vực rộng lớn, ví dụ như trường hợp của một diễn giả chiến lược. μA741 và bộ phận dự trữ điện tích của nó chiếm một phần lớn diện tích chip.
- Cuộn cảm Chúng thường được sử dụng cho mạch tần số vô tuyếnBởi vì chúng là giống lai và thường không hòa nhập với nhau.
Mật độ tích hợp
Trong quá trình phát triển mạch tích hợp, các khó khăn tích lũy dần, dẫn đến việc một số thành phần của chúng có số hiệu khác nhau khi phiên bản cuối cùng được hoàn thiện. không thể thực thi chính xác. Khoảnh khắc con chip hoàn thành một số lượng thiết bị lớn hơnNhững người gặp khó khăn trong việc tối thiểu hóa sự cân bằng chức năng của chip.
Đây là lý do tại sao người ta sử dụng hàng ngàn bóng bán dẫn khi thiết kế mạch nhớ; số lượng bóng bán dẫn được tạo ra nhiều hơn mức cần thiết, do đó cách kết nối có thể khác nhau. Điều này khiến việc tổ chức cụ thể trở nên khó khăn..
Thiếu tính linh hoạt
Nếu một mạch tích hợp không có độ đàn hồi Việc cài đặt không đúng cách có thể gây ra sự cố với phần cứng hệ thống, khiến việc cập nhật các chương trình bạn muốn sử dụng trở nên khó khăn.
Nếu muốn cập nhật, hệ thống phải được phát triển hoàn chỉnh; nếu không, thiết bị sẽ trở nên lỗi thời. Do đó, để giải quyết vấn đề này... các rãnh trống đã được tạo ra.
Đó là lý do tại sao người dùng có thể tăng... chức năng của các thiết bị của họ...cũng như hiệu năng của nó, mà không cần phải mua một hệ thống mới. Đó là lý do tại sao, để có nguồn điện tốt cho cập nhật thiết bị Điều cần thiết là phải có chức năng hạn chế, vì vậy cuối cùng cần phải tạo ra một hệ thống hoàn toàn mới.
