Esquemes integrals: tipus i descripcions

Per treballar qualsevol electrònica més o menys sofisticada, solen necessitar-se molts detalls. Quan hi ha molts d'ells, es poden "unir", per exemple, en circuits integrats. Què són? Com es classifiquen? Com es produeixen i quins senyals es transmeten?

Quins són els circuits integrats lògics (circuits integrats)

De fet, aquest dispositiu microelectrònic, que es basa en un cristall de complexitat arbitrària, que es realitza en una pel·lícula o plat semiconductor. Es col·loca en un cos no separable (tot i que pot prescindir d'ell, però només quan forma part del microassemblatge). El primer circuit integrat va ser patentat el 1968. Això es va convertir en una espècie de gran avenç en la indústria, tot i que el dispositiu proporcionat no es corresponia molt amb les idees modernes pel que fa als seus paràmetres. Els circuits integrats en la massa es realitzen per al muntatge de superfícies. Sovint, un IC és només un vidre o una pel·lícula. El més comú és el circuit integrat en una oblea de silici. Per tant, va resultar que el seu ús en la indústria té una sèrie d'avantatges, per exemple, l'eficiència de la transmissió del senyal.

Nivells de disseny

Aquests dispositius són complexos, que es mostren bellament. Ara es creen amb l'ajuda de sistemes CAD especials que automatitzen i acceleren significativament els processos de producció. Així doncs, en el procés de disseny:

1. Nivell lògic (inversors, I NO, O NO i similars).
2. S'estan treballant el disseny del sistema i el circuit (activadors, codificadors, ALU, comparadors, etc.).
3. Elèctrics (condensadors, transistors, resistències i similars).
4. Nivell topològic: fotomàpses per a la producció.
5. Física: com implementar un transistor (o un petit grup) al cristall.
6. Programari: crea instruccions per a microcontroladors, microprocessadors i FPGAs. Un model de comportament es desenvolupa mitjançant un esquema vertical.

Classificació

Parlant sobre com distingir els circuits integrats, no es pot triar només un paràmetre del tipus de complexitat de la tècnica, que s'està discutint. Per tant, en el marc de l'article, es van seleccionar fins a tres.

Grau d'integració

Així doncs, la quantitat d'elements d'un cristall es considera fonamental aquí:

1. Petit circuit integrat. Conté menys d'un centenar d'articles.
2. El circuit integrat mitjà. El nombre d'elements varia en el rang de cent / mil.
3. Gran circuit integrat. Conté entre mil i deu mil elements.
4. Circuit integrat extremadament gran. Tenen més de deu mil elements.

Com a regla general, sovint s'utilitza un gran circuit integrat per a dispositius domèstics. Anteriorment, es van utilitzar altres categories:

1. Circuit integrat ultra gran. Es va acreditar amb aquelles mostres que podien presumir d'una sèrie d'elements que van des d'1 milió fins a mil milions.
2. Circuit integrat de Gigabyte. Aquestes van incloure mostres, la quantitat d'elements de la qual va superar els mil milions d'elements.

Però en aquests moments no s'apliquen. I totes les mostres que solien ser referides a UBIS i GBIS estan sent processades com VLSI. En general, això ha permès estalviar considerablement el nombre de grups, ja que aquests dos tipus solen utilitzar-se específicament en grans centres de recerca on operen els sistemes informàtics, la potència es mesura en desenes i centenars de terabytes.

Tecnologia de fabricació

A la vista de les diverses possibilitats de producció, els circuits integrats també es classifiquen segons la seva fabricació i des de la qual:

1. Semiconductors. En ells, tots els elements i connexions es realitzen en el mateix cristall de semiconductors. Els circuits integrats de semiconductors utilitzen materials com ara silici, germani, arseniuro de gal·li i òxid de hafnio.

2. Pel·lícula. Tots els elements i connexions es fan com a pel·lícules:

- Pell gruixuda.

- Filma prima.

3. Híbrid. Té díodes de marc obert, transistors o altres components actius electrònics. Els passius (com ara resistències, inductors, condensadors) es col·loquen en un substrat ceràmic comú. Tots es col·loquen en un cas segellat.

4. Mixta. Aquí no només hi ha un cristall de semiconductors, sinó també elements passius de pel·lícula prima (o gruix) que es col·loquen a la seva superfície.

Tipus de senyal processat

I el tercer, l'últim tipus, es basa en el que marca els processos de circuit integrat. Són:

1. Analògic Aquí els senyals d'entrada i sortida varien d'acord amb la llei de la funció contínua. Poden prendre un valor en el rang de la tensió d'alimentació negativa a positiva.
2. Digital. Aquí, qualsevol entrada o senyal de sortida pot tenir dos valors: una lògica o zero. Cadascun d'ells correspon a un nivell de voltatge predeterminat. Així, el tipus de microcircuits TTL de 0-0.4V es calcula a zero, i 2.4-5V per unitat. Hi pot haver altres divisions, tot depèn de la mostra en particular.
3. Analògic-digital. Combineu els avantatges i les característiques de les mostres anteriors. Per exemple, poden incloure amplificadors de senyal i convertidors analògics a digitals.

Característiques legals

Què es diu sobre els circuits integrats de la legislació? A nosaltres, al país, es dóna la protecció legal de topologies de microcircuits integrats. Significa un determinat conjunt d'elements i connexions específics entre ells fixats sobre un determinat transportista material de l'arranjament geomètric-espacial (segons l'article 1448 del Codi civil de la Federació de Rússia). L'autor de topologia té aquests drets intel·lectuals per a la seva invenció:

1. Autor.
2. Dret exclusiu.

A més, l'autor de la topologia també pot tenir altres preferències, inclosa la possibilitat de rebre una recompensa per al seu ús. El dret exclusiu és vàlid durant deu anys. Durant aquest temps, l'inventor, o la persona a la qual es va cedir aquest estat, pot registrar la topologia en el servei rellevant de propietat intel·lectual i patents.

Conclusió

Això és tot! Si teniu ganes de recollir el vostre esquema, només podeu desitjar l'èxit. Però, al mateix temps, vull cridar l'atenció sobre una característica. Si hi ha el desig de muntar un microcircuit, és necessari preparar-se a fons per a aquest procés. El fet és que, per crear-lo, es requereix una puresa excepcional al nivell del quiròfan quirúrgic, a més, a causa de la finor dels detalls, és impossible treballar amb un ferro de soldadura de la manera habitual: totes les accions són realitzades per màquines. Per tant, a casa, podeu crear només esquemes. Si ho desitja, pot comprar dissenys industrials que s'oferiran al mercat, però és millor deixar la idea de fabricar una casa sense finançament considerable.