Scheme integrate: tipuri și descrieri

Pentru a lucra la orice electronică mai mult sau mai puțin complicată, de obicei aveți nevoie de multe detalii. Când există o mulțime de ele, ei se pot "uni", să zicem, în circuite integrate. Ce sunt? Cum sunt clasificate? Cum se fabrică și ce semnale sunt transmise?

Care sunt circuitele integrate logice (IC)

De fapt, acest dispozitiv microelectronic, care se bazează pe un cristal de complexitate arbitrară, care este realizat pe un film sau placă de semiconductori. Este plasat într-un corp care nu poate fi separat (deși se poate face fără ea, dar numai atunci când face parte din microasamblare). Primul circuit integrat a fost brevetat în 1968. Acesta a fost un fel de progres în industrie, deși dispozitivul furnizat nu corespunde foarte mult ideilor moderne în termeni de parametri. Circuitele integrate din masă sunt realizate pentru montarea pe suprafață. Adesea sub IC înseamnă doar un cristal sau un film. Cea mai comună este circuitul integrat pe o placă de siliciu. Deci, sa dovedit că aplicarea sa în industrie are o serie de avantaje, de exemplu, eficiența transmiterii semnalului.

Nivelurile de proiectare

Aceste dispozitive sunt complexe, care sunt frumos afișate. Acum, acestea sunt create cu ajutorul sistemelor CAD speciale care automatizează și accelerează semnificativ procesele de producție. Deci, atunci când proiectați:

1. Nivelul logic (invertoare, AND-NOT, OR-NOT și altele asemenea).
2. Sunt elaborate sisteme și scheme (declanșatoare, codificatoare, ALU, comparatoare, etc.).
3. Electrice (condensatoare, tranzistoare, rezistențe și altele asemenea).
4. Nivelul topologic - fotomascuri pentru producție.
5. Fizic - cum să implementați un tranzistor (sau un grup mic) pe cristal.
6. Software - creează instrucțiuni pentru microcontrolere, microprocesoare și FPGA. Un model de comportament este dezvoltat folosind o schemă verticală.

clasificare

Vorbind despre modul de diferențiere a circuitelor integrate, nu puteți alege un singur parametru al tipului de complexitate a tehnicii, care este discutat. Prin urmare, în cadrul articolului au fost selectate câte trei.

Grad de integrare

Astfel, numărul elementelor dintr-un cristal este considerat fundamental aici:

1. Circuit mic integrat. Conține mai puțin de o sută de articole.
2. Circuitul integrat mediu. Numărul elementelor variază în intervalul de o sută / mii.
3. Circuit integrat mare. Conține de la o mie la 10.000 de elemente.
4. Circuit integrat foarte mare. Au peste zece mii de elemente.

De regulă, un circuit integrat mare este adesea folosit pentru dispozitivele de uz casnic. Categorii folosite anterior și alte categorii:

1. Circuit integrat ultra-mare. A fost creditat cu acele mostre care s-ar putea lauda cu o serie de elemente variind de la 1 milion la 1 miliard.
2. Gigabyte circuit integrat. Acestea au inclus eșantioane, ale căror elemente au depășit 1 miliard de elemente.

Dar în acest moment nu se aplică. Și toate probele, care fuseseră date la UBIS și GBIS, trec acum ca VLSI. În general, acest lucru a permis economisirea considerabilă a numărului de grupuri, deoarece ultimele două tipuri sunt folosite în mod special în centre de cercetare mari, unde sistemele informatice funcționează, puterea acestora fiind măsurată în zeci și sute de terabiți.

Tehnologie de fabricație

Datorită diferitelor posibilități de producție, circuitele integrate sunt, de asemenea, clasificate în funcție de modul în care acestea sunt fabricate și din care:

1. Semiconductor. În ele, toate elementele și conexiunile sunt realizate pe același cristal semiconductor. Circuitele integrate cu semiconductoare utilizează materiale precum siliciu, germaniu, arsenid de galiu și oxid de hafniu.

2. Filmul. Toate elementele și conexiunile sunt realizate ca filme:

- Gros-film.

- Film subțire.

3. Hibrid. Are diode cu cadru deschis, tranzistoare sau alte componente electronice active. Pasivele (cum ar fi rezistoarele, inductoarele, condensatoarele) sunt plasate pe un substrat ceramic comun. Toate acestea sunt plasate într-un singur caz sigilat.

4. Mixt. Aici nu există numai un cristal semiconductor, ci și elemente pasive (sub formă de film subțire) care sunt plasate pe suprafața sa.

Tipul semnalului procesat

Și al treilea, ultimul tip, se bazează pe semnalele proceselor integrate. Acestea sunt:

1. Analog. Aici, semnalele de intrare și ieșire variază în funcție de lege funcția continuă. Acestea pot avea o valoare cuprinsă între tensiunea de alimentare negativă și cea pozitivă.
2. Digital. Aici, orice semnal de intrare sau ieșire poate avea două valori: unul logic sau zero. Fiecare dintre ele corespunde unui nivel predeterminat de tensiune. Deci, microcircuitele TTL de tip 0-0.4V sunt estimate la zero și 2.4-5V pe unitate. Pot exista alte diviziuni, totul depinde de eșantionul particular.
3. -Analog la digital. Combinați avantajele și caracteristicile probelor anterioare. De exemplu, pot include amplificatoare de semnal și convertoare analog-digital.

Caracteristici juridice

Ce se spune despre circuitele integrate în legislație? La noi în țară se oferă protecția juridică a topologiilor microcircuitelor integrate. Înseamnă un anumit set de elemente specifice și conexiuni între ele fixate pe un anumit purtător material al aranjamentului geometric-spațial (conform articolului 1448 din Codul civil al Federației Ruse). Autorul topologiei are astfel de drepturi intelectuale la invenția sa:

1. Drept de autor.
2. Drept exclusiv.

În plus, autorul topologiei poate avea și alte preferințe, inclusiv posibilitatea de a primi o recompensă pentru utilizarea sa. Drept exclusiv funcționează timp de zece ani. În acest timp, inventatorul sau persoana căreia i sa acordat acest statut poate înregistra topologia în serviciul relevant de proprietate intelectuală și brevete.

concluzie

Asta e tot! Dacă aveți o dorință de a vă colecta schema - nu puteți decât să doresc succes. Dar, în același timp, vreau să vă atrag atenția asupra unei singure trăsături. Dacă există dorința de a asambla un microcircuit, atunci este necesar să se pregătească cu atenție pentru acest proces. Faptul este că pentru a crea acest lucru este nevoie de o puritate excepțională la nivelul camerei de operație chirurgicale, pe lângă faptul că, din cauza fineței detaliilor, este imposibil să lucrați cu un fier de lipit în modul obișnuit - toate acțiunile sunt efectuate de mașini. Prin urmare, la domiciliu, puteți crea numai scheme. Dacă doriți, puteți să cumpărați modele industriale care vor fi oferite pe piață, dar este mai bine să părăsiți ideea de a crea o casă fără finanțare semnificativă.