Integralne sheme: vrste i opisi

Da biste radili sve manje ili manje komplicirane elektronike, obično vam je potrebno mnogo detalja. Kad ih ima puno, mogu "ujediniti", recimo, u integrirane krugove. Što su oni? Kako se klasificiraju? Kako su proizvedeni i koji signali su prošli?

Koji su logički integrirani krugovi (IC)

Zapravo, ovaj mikroelektronički uređaj, koji se temelji na kristalima proizvoljne složenosti, koji je napravljen na poluvodičkom filmu ili ploči. Postavlja se u tijelo koje se ne može razdvojiti (iako to može učiniti bez nje, ali samo kada je dio mikroskopa). Prvi integrirani krug patentiran je 1968. godine. To je bila vrsta prodora u industriji, iako je uređaj koji je pružio nije mnogo odgovarao modernim idejama u smislu njegovih parametara. Integralni krugovi u masi su izrađeni za površinsku montažu. Često pod IC znači samo kristal ili film. Najčešći je integrirani krug na silikonskoj ploči. Tako se ispostavilo da njegova primjena u industriji ima niz prednosti, na primjer, učinkovitost prijenosa signala.

Razine dizajna

Ovi uređaji su složeni, što je lijepo prikazano. Sada su stvoreni uz pomoć posebnih CAD sustava koji automatiziraju i značajno ubrzavaju proizvodne procese. Dakle, pri projektiranju:

1. Logička razina (pretvarači, AND-NOT, OR-NOT i slično).
2. Razrađeni su sustavni i shematski (Triggers, encoders, ALU, comparators, itd.).
3. Električni (kondenzatori, tranzistori, otpornici i slično).
4. Topološka razina - fotomasa za proizvodnju.
5. Fizička - kako provesti jedan tranzistor (ili malu skupinu) na kristal.
6. Softver - izrađuje upute za mikrokontrolere, mikroprocesore i FPGA. Model ponašanja razvijen je pomoću vertikalne sheme.

klasifikacija

Govoreći o tome kako razlikovati integrirane krugove, ne možete odabrati samo jedan parametar vrste složenosti tehnike, o kojoj se raspravlja. Stoga je u okviru članka odabran čak tri.

Stupanj integracije

Dakle, broj elemenata u kristalu se smatra temeljnim ovdje:

1. Mali integrirani krug. Sadrži manje od sto predmeta.
2. Prosječni integrirani krug. Broj elemenata varira u rasponu od sto / tisuća.
3. Veliki integrirani krug. Sadrži od tisuću do deset tisuća elemenata.
4. Dodatni integrirani krug velikih razmjera. Imaju više od deset tisuća elemenata.

U pravilu, veliki integrirani krug često se koristi za kućanske uređaje. Prethodno korištene i druge kategorije:

1. Vrlo velik integrirani krug. Bilo je pripisano onim uzorcima koji se mogu pohvaliti brojnim elementima u rasponu od 1 milijun do 1 milijarde.
2. Integrirani krug Gigabajt. To su uključivale uzorke, čiji broj elemenata premašuje milijardu elemenata.

Ali trenutno se ne primjenjuju. I svi uzorci, koji su nekad bili upućeni u UBIS i GBIS, sada prolaze kao VLSI. Općenito, moguće je znatno uštedjeti na broj skupina, jer su posljednja dva tipa najčešće se koriste posebno u velikim istraživačkim centrima koji rade računalne sustave, snaga se mjeri u desecima i stotinama terabajta.

Proizvodna tehnologija

Zbog različitih mogućnosti proizvodnje, integrirani krugovi također su klasificirani prema načinu njihove proizvodnje i iz kojih:

1. Poluvodič. U njima se svi elementi i veze izvode na istom kristalu poluvodiča. Poluvodički integrirani krugovi koriste materijale kao što su silicij, germanium, galijev arsenid i hafnijev oksid.

2. Film. Svi elementi i veze izrađuju se kao filmovi:

- Debeli-Film.

- Tanki film.

3. Hibridni. Sadrži otvorene okvire diode, tranzistore ili druge elektroničke aktivne komponente. Pasivno (poput otpornika, induktora, kondenzatora) stavlja se na zajednički keramički supstrat. Svi su smješteni u jedan zapečaćen slučaj.

4. Mješoviti. Tu nije samo poluvodički čip, ali tankoslojni (ili debela-film) pasivni elementi, koji se nalaze na njegovoj površini.

Vrsta obrađenog signala

A treća, posljednja vrsta, temelji se na tome što signalizira integrirani krug procesa. Oni su:

1. Analogni. Ovdje se ulazni i izlazni signali razlikuju po zakonu kontinuirana funkcija. Mogu uzeti vrijednost u rasponu od negativnog do pozitivnog napona napajanja.
2. Digitalni. Ovdje svaki ulazni ili izlazni signal može imati dvije vrijednosti: logički ili nula. Svaki od njih odgovara unaprijed određenoj razini napona. Dakle, TTL tip mikrocirkulacije raspon 0-0.4V se procjenjuje na nulu, i 2.4-5V po jedinici. Mogu postojati druge podjele, sve ovisi o određenom uzorku.
3. Analogno-digitalni. Kombinirajte prednosti i značajke prethodnih uzoraka. Na primjer, mogu uključivati ​​pojačala signala i analogno-digitalne pretvornike.

Pravne osobine

Što je rečeno o integriranim krugovima u zakonodavstvu? Kod nas u zemlji dana je pravna zaštita topologija integriranih mikrokriževina. To znači određeni skup specifičnih elemenata i međusobnih veza koje se fiksiraju na određenom materijalnom nosaču geometrijsko-prostornog rasporeda (prema članku 1448 Građanskog zakona Ruske Federacije). Autor topologije ima takva intelektualna prava na svoj izum:

1. Autorska prava.
2. Izvrsno pravo.

Nadalje, autor topologije može imati i druge sklonosti, uključujući i mogućnost primanja nagrade za njegovu upotrebu. Izvrsno pravo radi deset godina. Tijekom tog vremena, izumitelj ili osoba na koju je taj status dodijeljen mogu registrirati topologiju u relevantnoj službi intelektualnog vlasništva i patenata.

zaključak

To je sve! Ako imate želju za prikupljanjem svoje sheme - možete samo uspjeti. Ali istodobno želim privući vašu pozornost na jednu značajku. Ako postoji želja za sastavljanjem mikroskopa, tada je potrebno temeljito pripremiti za taj proces. Činjenica da je potrebno izuzetno visoku razinu čistoće za kirurškom operacijskom svog nastanka, osim toga, zbog finoće detalja raditi lemilica kao i obično neće raditi - sve akcije izvode strojevima. Stoga kod kuće možete izraditi samo sheme. Ako želite, možete kupiti industrijske dizajne koji će se ponuditi na tržištu, ali bolje je napustiti ideju proizvodnje kuće bez značajnih financija.