Integrated circuits: soarten en beskriuwings

Te wurkjen gjin mear of minder komplekse elektronica, dat normaal kostet in soad details. Wannear't der in soad fan har, se kinne "ferienigje", sizze, yn yntegrale circuits. Wat binne se binne? Hoe wurde klassifisearre? Hoe't se wurde makke, en hokker sinjalen wurde oerdroegen?

Wat binne logika yntegrearre circuits (ICs)

Yndie, in microelectronic apparaat dat is basearre op de kristal fan willekeurige kompleksiteit, dat is makke op 'e semiconductor film of plaat. It is pleatst yn in getten lichem (hoewol't ûndersyk dien wurde sûnder dat, mar pas as it is ûnderdiel fan 'e micro). De earste yntegrearre circuit waard patintearre yn 1968. It wie in trochbraak yn de yndustry, alhoewol't foarsjoen troch it apparaat en net hiel folle yn oerienstimming mei moderne begripen fan syn parameters. Integrated circuits binne makke foar it grutste part foar de surface mounting. Faak ûnder de EK begrypt mar ien crystal of in film. De meast wiidferspraat yntegraal sirkwy op in silisium wafel. It die bliken dat syn applikaasje yn de yndustry hat ferskate foardielen, lykas effisjinsje fan sinjaal oerdracht.

design levels

Dizze apparaten binne komplekse, wurdt it perfekt werjûn. No se mei help fan spesjale CAD software dy't automates en gâns fluggens produksje prosessen. Sa, it ûntwerp útwurke:

1. Logyske nivo (inverters, NAND, NOR, en sa).
2. Systemically en circuit (wurke aktivearret, encoders, ALU, comparators, ensfh);.
3. Elektryske (capacitors, transistors, wjerstannen en ferlykbere apparaten).
4. De topologyske nivo - foar de produksje fan photomasks.
5. Fysyk - útfierd as ien transistor (of in lytse groep) oan 'e chip.
6. It programma - oprjochte hantlieding foar microcontrollers, microprocessors en FPGAs. Behavior model wurdt ûntwikkele troch in fertikale sirkwy.

klassifikaasje

Prate oer hoe om te ûnderskieden tusken yntegrale circuits, is it ûnmooglik om te kiezen mar ien type parameter kompleksiteit fan technology, dat it is útfierd. Dêrom wurdt yn it artikel dat dizze selektearre foar trije.

mjitte fan yntegraasje

Dus hjir is it wurdt beskôge as de basis oantal eleminten yn it kristal:

1. Ûndjippe yntegrale sirkwy. It befettet minder as hûndert eleminten.
2. De gemiddelde yntegrale sirkwy. It oantal eleminten fariearret hûndert / tûzen berik.
3. LSI. It befettet tûzenen fan maksimaal 10.000 items.
4. Hiel grutskalige Integrated Circuit. Se hawwe mear as tsien tûzen leden.

Typysk, in grutte yntegrale sirkwy wurdt faak brûkt foar thús apparaten. Earder brûkt oare kategoryen:

1. Ultra-grutte yntegrale sirkwy. Yn it ynskreaun dy fan gebrûk dy't koe opskeppe it oantal eleminten yn it berik fan 1 Mill. 1 nei Bln.
2. Gigabolshaya yntegrearre circuit. Dy binne ûnder oare patroanen, it oantal eleminten dêr't overtrof 1 Bln. Eleminten.

Mar op dit stuit se net fan tapassing. En al it gebrûk dat waarden earder taskreaun oan Ubisa en GBIS no passearje as in VLSI. Yn it algemien, is it mooglik om gâns besparje op it oantal groepen, sûnt de lêste twa soarten wurde meastal brûkt spesifyk yn grutte ûndersykssintra, dy't operearje kompjûter systemen, macht wurdt metten yn tsientallen en hûnderten terabytes.

manufacturing technology

Mei it each fan 'e ferskate produksje mooglikheden yntegrearre circuits wurde ek yndield neffens hoe't se makke en wat:

1. Semiconductor. Yn al dy eleminten en ferbinings wurde makke op ien en deselde semiconductor chip. Semiconductor yntegrearre circuits brûkt troch sokke materialen lykas silisium, germanium, gallium arsenide, en hafnium okside.

2. Film. Alle ûnderdielen en ferbinings wurde makke as de film:

- Thick-film.

- Thin-film.

3. Hybrid. Hat unpackaged diodes, transistors en oare elektroanyske komponinten binne aktyf. Passive (lykas wjerstannen, inductors, capacitors) binne oardere op in mienskiplike keramische substraat. Alle fan harren binne pleatst yn in fersegele húsfesting.

4. Mixed. Der is net allinne de semiconductor chip, mar tin-film (of Dikke-film) passyf eleminten, dy't wurde pleatst op syn oerflak.

Sicht fan de ferwurke sinjaal

En de tredde, de lêste werjefte is basearre op wat soarte fan sinjalen wurde ferwurke troch de yntegrale sirkwy. Se binne:

1. Analog. Hjir, de ynfier en útfier sinjalen fariearje neffens de wet fan in trochgeande funksje. Se kinne nimme in wearde yn in berik fan negatyf ta posityf oanbod voltage.
2. Digital. Hjir, eltse ynfier of útfier sinjaal hawwe kin twa betsjuttings: in logika ien of nul. Elts fan harren oerienkomt mei in foarôf ynstelde spanning nivo. Sa, it type fan TTL chips 0-0,4V range rûzing oan nul en 2,4-5V per ienheid. Der kin oare skieding, dat hinget op 'e bysûndere stekproef.
3. Analog-to-digitaal. It kombinearret de foardielen en mooglikheden fan 'e eardere modellen. Bygelyks, hja kin sinjaal Amplifiers en analooch-to-digitale converters.

juridyske funksjes

Wat wurdt sein oer it yntegrearre circuits yn de wetjouwing? Yn ús lân, sjoen de wetlike beskerming fan topographies fan yntegrearre circuits. Under it trochinoar fêst op in bepaald materiaal carrier mjitkundige romtlike oardering fan in bepaalde set fan spesifike eleminten en relaasjes tusken har (neffens kêst 1448 fan it Boargerlik Wetboek). De skriuwer fan Mjitkunde hat de yntellektuele eigendomsrjochten foar syn útfining:

1. Copyright.
2. Eksklusyf rjocht.

Boppedat, de skriuwer en oare foarkar kinne hearre ta de Mjitkunde, wêrûnder - de mooglikheid fan it krijen fan skeafergoeding foar syn brûken. It eksklusive rjocht is jildich foar tsien jier. Yn dy tiid, de útfiner, of de persoan mei wa't de status waard tastien, meie registrearje hobbitpraat harke de oanbelangjende yntellektueel eigendom tsjinst en patinten.

konklúzje

Dat is it! As jo in winsk te sammeljen syn skema - kin allinnich winskje sukses. Mar tagelyk wol ik lûk dyn omtinken foar ien eigenskip. As jo wolle sammelje de chip, is it nedich om yngeand tariede foar dit proses. It feit dat it nimt in útsûnderlike suverheid nivo foar sjirurgysk operearjend syn skepping, neist, want fan 'e fineness fan detail te wurkjen in soldering izer lykas wenst sil net wurkje - Alle aksjes wurde útfierd troch masines. Dêrom, allinne it circuit kin oanmakke thús. As winske, kinne jo keapje yndustriële ûntjouwing, dat sil oanbean wurde op 'e merk, mar it idee mei harren fabrisearre wenten sûnder substansjele finânsjes is better te ferlitten.