Κάθε ηλεκτρονική συσκευή που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή, όπως κινητά τηλέφωνα, φορητοί υπολογιστές, ψυγεία, υπολογιστές, τηλεοράσεις και όλες οι άλλες ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές κατασκευάζονται με μερικά απλά ή πολύπλοκα κυκλώματα. Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα πραγματοποιούνται χρησιμοποιώντας πολλαπλάσια ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα συνδέονται μεταξύ τους με τη σύνδεση καλωδίων ή τη διεξαγωγή καλωδίων για τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω των πολλαπλών εξαρτημάτων του κυκλώματος, όπως αντιστάσεις , πυκνωτές , επαγωγείς, διόδους, τρανζίστορ και ούτω καθεξής. Τα κυκλώματα μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικούς τύπους με βάση διαφορετικά κριτήρια, όπως, με βάση συνδέσεις: κυκλώματα σειράς και παράλληλα κυκλώματα με βάση το μέγεθος και τη διαδικασία κατασκευής του κυκλώματος: ολοκληρωμένα κυκλώματα και διακριτά κυκλώματα και, με βάση το σήμα που χρησιμοποιείται στο κύκλωμα : αναλογικά κυκλώματα και ψηφιακά κυκλώματα. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια επισκόπηση διαφορετικών τύπων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και των εφαρμογών τους.

Τι είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα;

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα ή το IC ή το μικροτσίπ ή το τσιπ είναι μικροσκοπικό ηλεκτρονικό κύκλωμα συστοιχία που σχηματίζεται από την κατασκευή διαφόρων ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών εξαρτημάτων (αντιστάσεις, πυκνωτές, τρανζίστορ και ούτω καθεξής) σε υλικό ημιαγωγών (πυρίτιο) γκοφρέτα, η οποία μπορεί να εκτελεί λειτουργίες παρόμοιες με τα μεγάλα διακριτά ηλεκτρονικά κυκλώματα από διακριτά ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Ολοκληρωμένα κυκλώματα

Καθώς όλες αυτές οι συστοιχίες εξαρτημάτων, μικροσκοπικά κυκλώματα και βάση υλικού γκοφρετών ημιαγωγών είναι ενσωματωμένα μαζί για να σχηματίσουν ένα μόνο τσιπ, ως εκ τούτου, ονομάζεται ολοκληρωμένο κύκλωμα ή ολοκληρωμένο τσιπ ή μικροτσίπ.

Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα αναπτύσσονται χρησιμοποιώντας μεμονωμένα ή διακριτά ηλεκτρονικά εξαρτήματα με διαφορετικά μεγέθη, έτσι ώστε το κόστος και το μέγεθος αυτών των διακριτών κυκλωμάτων να αυξάνονται με τον αριθμό των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα. Για να κατακτήσει αυτήν την αρνητική πτυχή, αναπτύχθηκε η τεχνολογία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων - ο Jack Kilby της Texas Instruments ανέπτυξε το πρώτο IC ή ολοκληρωμένο κύκλωμα στη δεκαετία του 1950 και στη συνέχεια, ο Robert Noyce του Fairchild Semiconductor έλυσε ορισμένα πρακτικά προβλήματα αυτού του ολοκληρωμένου κυκλώματος.

Ιστορία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

Η Ιστορία των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ξεκίνησε με συσκευές στερεάς κατάστασης. Η εφεύρεση του πρώτου σωλήνα κενού έγινε από τον John Ambrose (J.A) Fleming το έτος 1897, που ονομάζεται δίοδος κενού. Για τους κινητήρες, εφηύρε τον αριστερό κανόνα. Μετά από αυτό το έτος 1906, εφευρέθηκε ένα νέο κενό, δηλαδή το Triode και χρησιμοποιείται για ενίσχυση.

Μετά από αυτό, το τρανζίστορ εφευρέθηκε στα Bell Labs το 1947 για να αντικαταστήσει μερικούς τους σωλήνες κενού επειδή τα τρανζίστορ είναι μικρά εξαρτήματα που χρησιμοποιούν λιγότερη ισχύ για να εργαστούν. Διαφορετικά κυκλώματα σχεδιάστηκαν με τη χρήση διακριτών εξαρτημάτων διαχωρίζοντας το ένα το άλλο καθώς επίσης τοποθετημένα στις πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων ελέγχοντας μέσω χεριών γνωστά ως μη ολοκληρωμένα κυκλώματα. Αυτά τα IC καταναλώνουν μεγάλη ισχύ και χώρο και η παραγωγή τους δεν είναι τόσο ομαλή.

Το 1959, αναπτύχθηκε το ολοκληρωμένο κύκλωμα, όπου κατασκευάστηκαν διάφορα ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά εξαρτήματα πάνω από μια μόνο γκοφρέτα πυριτίου. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα χρησιμοποιούν χαμηλή ισχύ για να λειτουργούν και παρέχουν ομαλή έξοδο. Περαιτέρω, η ενίσχυση των τρανζίστορ πάνω από ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα μπορεί επίσης να αυξηθεί.

Ολοκληρωμένη εξέλιξη κυκλώματος από διαφορετικές τεχνολογίες

Η ταξινόμηση των IC μπορεί να γίνει με βάση τα μεγέθη της κλίμακας chip και ολοκλήρωσης. Εδώ, μια κλίμακα ολοκλήρωσης καθορίζει τον αριθμό των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων που τοποθετούνται σε ένα τυπικό ολοκληρωμένο κύκλωμα.
Από το 1961 έως το 1965, χρησιμοποιήθηκε τεχνολογία μικρής κλίμακας ενσωμάτωσης (SSI) για την κατασκευή 10 έως 100 τρανζίστορ σε ένα μόνο τσιπ για την κατασκευή σαγιονάρων και λογικών πυλών.

Από το 1966 έως το 1970, χρησιμοποιήθηκε τεχνολογία μεσαίας κλίμακας ενσωμάτωσης (MSI) για την κατασκευή 100 έως 1000 τρανζίστορ σε ένα μόνο τσιπ για την κατασκευή πολυπλέκτη, αποκωδικοποιητή & μετρητή.

Από το 1971 έως το 1979, χρησιμοποιήθηκε τεχνολογία ενσωμάτωσης μεγάλης κλίμακας (LSI) για την κατασκευή 1000 έως 20000 τρανζίστορ σε ένα μόνο τσιπ για την κατασκευή RAM, μικροεπεξεργαστή, ROM

Από το 1980 έως το 1984, χρησιμοποιήθηκε τεχνολογία μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσης (VLSI) για την κατασκευή 20000 έως 50000 τρανζίστορ σε ένα μόνο τσιπ για την παραγωγή μικροεπεξεργαστών RISC, DSP και μικροεπεξεργαστών mi16-bit και 32-bit.

Από το 1985 έως τώρα, χρησιμοποιήθηκε τεχνολογία εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας ενοποίησης (ULSI) για την κατασκευή 50000 έως δισεκατομμυρίων τρανζίστορ σε ένα μόνο τσιπ για την παραγωγή μικροεπεξεργαστών 64-bit.

Περιορισμοί διαφορετικών τύπων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

Ο περιορισμός διαφορετικών τύπων IC περιλαμβάνει τα ακόλουθα.

“Πίνακας αληθείας 4 μετρητών ”

Η βαθμολογία ισχύος είναι περιορισμένη
Λειτουργεί σε χαμηλή τάση
Παράγει θόρυβο κατά τη λειτουργία
Η υψηλή βαθμολογία PNP δεν είναι πιθανή
Τα εξαρτήματά του εξαρτώνται από την τάση, όπως αντιστάσεις και πυκνωτές
Είναι λεπτό
Η κατασκευή ενός IC μέσω χαμηλού θορύβου είναι δύσκολη
Ο συντελεστής θερμοκρασίας είναι δύσκολο να επιτευχθεί.
Η συναρμολόγηση υψηλής ποιότητας PNP δεν είναι εφικτή.
Στο IC, οποιοδήποτε com
Σε ένα IC, διαφορετικά εξαρτήματα δεν μπορούν να αντικατασταθούν, να αφαιρεθούν, επομένως, εάν κάποιο στοιχείο μέσα σε ένα IC καταστρέψει, τότε το πλήρες IC πρέπει να αλλάξει με το νέο.
Η ονομαστική ισχύς είναι περιορισμένη επειδή δεν είναι δυνατή η κατασκευή IC άνω των 10 Watt

Διαφορετικοί τύποι ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

Υπάρχουν διάφοροι τύποι IC Ταξινόμηση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων γίνεται με βάση διάφορα κριτήρια. Μερικοί τύποι IC σε ένα σύστημα εμφανίζονται στο παρακάτω σχήμα με τα ονόματά τους σε μορφή δέντρου.

Διαφορετικοί τύποι ICS

Με βάση την προβλεπόμενη εφαρμογή, το IC ταξινομείται ως αναλογικά ολοκληρωμένα κυκλώματα, ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα και μικτά ολοκληρωμένα κυκλώματα.

Ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα που λειτουργούν μόνο σε λίγα καθορισμένα επίπεδα αντί να λειτουργούν συνολικά επίπεδα πλάτους σήματος ονομάζονται Ψηφιακά IC και αυτά σχεδιάζονται χρησιμοποιώντας πολλαπλούς αριθμούς ψηφιακές πύλες λογικής , πολυπλέκτες, σαγιονάρες και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα κυκλωμάτων. Αυτές οι πύλες λογικής λειτουργούν με δυαδικά δεδομένα εισόδου ή δεδομένα ψηφιακής εισαγωγής, όπως 0 (χαμηλή ή ψευδής ή λογική 0) και 1 (υψηλή ή αληθινή ή λογική 1).

Ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα

Η παραπάνω εικόνα δείχνει τα βήματα που εμπλέκονται στο σχεδιασμό τυπικών ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Αυτά τα ψηφιακά IC χρησιμοποιούνται συχνά σε υπολογιστές, μικροεπεξεργαστές , επεξεργαστές ψηφιακού σήματος, δίκτυα υπολογιστών και μετρητές συχνοτήτων. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ή τύπων ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, όπως προγραμματιζόμενα IC, τσιπ μνήμης, λογικά IC, IC διαχείρισης ισχύος και IC διασύνδεσης.

Αναλογικά ολοκληρωμένα κυκλώματα

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα που λειτουργούν σε συνεχές εύρος σημάτων ονομάζονται αναλογικά IC. Αυτά υποδιαιρούνται σε γραμμικά ολοκληρωμένα κυκλώματα (Linear ICs) και Ραδιοσυχνοτητα Ολοκληρωμένα κυκλώματα (RF ICs). Στην πραγματικότητα, η σχέση μεταξύ της τάσης και του ρεύματος μπορεί να είναι μη γραμμική σε ορισμένες περιπτώσεις σε ένα μεγάλο εύρος του συνεχούς αναλογικού σήματος.

Αναλογικά ολοκληρωμένα κυκλώματα

Το συχνά χρησιμοποιούμενο αναλογικό IC είναι ένας λειτουργικός ενισχυτής ή απλά ονομάζεται op-amp, παρόμοιος με τον διαφορικό ενισχυτή, αλλά διαθέτει πολύ υψηλό κέρδος τάσης. Αποτελείται από πολύ μικρότερο αριθμό τρανζίστορ σε σύγκριση με τα ψηφιακά IC και, για την ανάπτυξη αναλογικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ειδικά για εφαρμογές (αναλογικά ASIC), χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικά εργαλεία προσομοίωσης.

Γραμμικά ολοκληρωμένα κυκλώματα

Σε ένα αναλογικό ολοκληρωμένο κύκλωμα, εάν υπάρχει γραμμική σχέση μεταξύ της τάσης και του ρεύματος, τότε είναι γνωστή ως γραμμικό IC. Το καλύτερο παράδειγμα αυτού του γραμμικού IC είναι.741 IC, είναι ένα 8-pin DIP (Dual In-line Package) op-amp,

Ολοκληρωμένα κυκλώματα ραδιοσυχνοτήτων

Στο αναλογικό IC, εάν υπάρχει μη γραμμική σχέση μεταξύ της τάσης και του ρεύματος, τότε ονομάζεται IC ραδιοσυχνότητας. Αυτό το είδος IC είναι επίσης γνωστό ως ολοκληρωμένο κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων.

Μικτά ολοκληρωμένα κυκλώματα

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα που λαμβάνονται με το συνδυασμό αναλογικών και ψηφιακών IC σε ένα τσιπ ονομάζονται Mixed ICs. Αυτά τα IC λειτουργούν ως μετατροπείς ψηφιακού σε αναλογικό, Μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό (Μετατροπείς D / A και A / D) και IC ρολογιού / χρονισμού. Το κύκλωμα που απεικονίζεται στην παραπάνω εικόνα είναι ένα παράδειγμα του μικτού ολοκληρωμένου κυκλώματος που είναι μια φωτογραφία του δέκτη ραντάρ αυτοθεραπείας 8 έως 18 GHz.

Μικτά ολοκληρωμένα κυκλώματα

Αυτό το σύστημα μικτού σήματος-σε-ένα-τσιπ είναι αποτέλεσμα των εξελίξεων στην τεχνολογία ολοκλήρωσης, η οποία επέτρεψε την ενσωμάτωση ψηφιακών, πολλαπλών αναλόγων και λειτουργιών RF σε ένα μόνο τσιπ.

Οι γενικοί τύποι ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (IC) περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

Λογικά κυκλώματα

Αυτά τα IC έχουν σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας λογικές πύλες - που λειτουργούν με δυαδική είσοδο και έξοδο (0 ή 1). Χρησιμοποιούνται κυρίως ως υπεύθυνοι λήψης αποφάσεων. Με βάση τον πίνακα λογικής ή αλήθειας των λογικών πυλών, όλες οι λογικές πύλες που είναι συνδεδεμένες στο IC δίνουν έξοδο με βάση το κύκλωμα που είναι συνδεδεμένο μέσα στο IC - έτσι ώστε αυτή η έξοδος να χρησιμοποιείται για την εκτέλεση μιας συγκεκριμένης προοριζόμενης εργασίας. Μερικά λογικά IC εμφανίζονται παρακάτω.

Λογικά κυκλώματα

Συγκριτές

Τα συγκριτικά IC χρησιμοποιούνται ως συγκριτικά για τη σύγκριση των εισόδων και στη συνέχεια για την παραγωγή μιας εξόδου βάσει της σύγκρισης των IC.

Συγκριτές

Εναλλαγή IC

Οι διακόπτες ή οι διακόπτες IC σχεδιάζονται χρησιμοποιώντας τα τρανζίστορ και χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση του λειτουργίες εναλλαγής . Η παραπάνω εικόνα είναι ένα παράδειγμα που δείχνει έναν διακόπτη IC SPDT.

Εναλλαγή IC

Ενισχυτές ήχου

Ο ήχος ενισχυτές είναι ένας από τους πολλούς τύπους IC που χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση του ήχου. Αυτά χρησιμοποιούνται γενικά σε ηχεία ήχου, τηλεοπτικά κυκλώματα και ούτω καθεξής. Το παραπάνω κύκλωμα δείχνει το IC ενισχυτή ήχου χαμηλής τάσης.

Ενισχυτές ήχου

Ολοκληρωμένο κύκλωμα CMOS

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα CMOS χρησιμοποιούνται εξαιρετικά σε διαφορετικές εφαρμογές σε σύγκριση με τα FET λόγω των δυνατοτήτων τους, όπως χαμηλότερη τάση κατωφλίου, κατανάλωση χαμηλής ισχύος. Ένα CMOS IC περιλαμβάνει συσκευές P-MOS & N-MOS που κατασκευάζονται από κοινού σε παρόμοιο τσιπ. Η δομή αυτού του IC είναι μια πύλη Polysilicon που βοηθά στη μείωση της τάσης κατωφλίου της συσκευής, επιτρέποντας επομένως τη διαδικασία σε επίπεδα χαμηλής τάσης.

IC ρυθμιστή τάσης

Αυτό το είδος ολοκληρωμένου κυκλώματος παρέχει σταθερή έξοδο DC παρά τις αλλαγές στην είσοδο DC. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενοι ρυθμιστές τύπου είναι LM309, uA723, LM105 & 78XX ICs.

Λειτουργικοί ενισχυτές

ο λειτουργικοί ενισχυτές χρησιμοποιούνται συχνά IC, παρόμοια με τους ενισχυτές ήχου που χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση ήχου. Αυτά τα op-amp χρησιμοποιούνται για σκοπούς ενίσχυσης και αυτά τα IC λειτουργούν παρόμοια με το τρανζίστορ κυκλώματα ενισχυτή. Η διαμόρφωση ακίδων του 741 op-amp IC φαίνεται στο παραπάνω σχήμα.

Λειτουργικοί ενισχυτές

IC χρονοδιακόπτη

Χρονόμετρα είναι ολοκληρωμένα κυκλώματα ειδικού σκοπού που χρησιμοποιούνται για σκοπούς μέτρησης και για παρακολούθηση του χρόνου στις προβλεπόμενες εφαρμογές. Το μπλοκ διάγραμμα του εσωτερικού κυκλώματος του LM555 χρονόμετρο IC εμφανίζεται στο παραπάνω κύκλωμα. Με βάση τον αριθμό των συστατικών που χρησιμοποιούνται (συνήθως βασίζονται στον αριθμό των τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται), έχουν ως εξής

IC χρονοδιακόπτη

Ολοκλήρωση μικρής κλίμακας αποτελείται από λίγα τρανζίστορ (δεκάδες τρανζίστορ σε ένα τσιπ), αυτά τα IC έπαιξαν κρίσιμο ρόλο στα πρώτα αεροδιαστημικά έργα.

Μεσαίας κλίμακας ολοκλήρωση αποτελείται από εκατοντάδες τρανζίστορ στο chip IC που αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1960 και πέτυχε καλύτερη οικονομία και πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τα SSI ICs.

Ενσωμάτωση μεγάλης κλίμακας αποτελείται από χιλιάδες τρανζίστορ στο τσιπ με σχεδόν την ίδια οικονομία με μεσαίου μεγέθους ολοκληρωμένα IC. Ο πρώτος μικροεπεξεργαστής, τα υπολογιστικά τσιπ και οι RAM 1Kbit που αναπτύχθηκαν τη δεκαετία του 1970 είχαν κάτω από τέσσερις χιλιάδες τρανζίστορ.

Πολύ μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωση αποτελείται από τρανζίστορ από εκατοντάδες έως αρκετά δισεκατομμύρια σε αριθμό. (Περίοδος ανάπτυξης: από τη δεκαετία του 1980 έως το 2009)

Εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας ενοποίηση αποτελείται από τρανζίστορ που ξεπερνούν το ένα εκατομμύριο, και αναπτύχθηκε αργότερα ενοποίηση κλίμακας γκοφρετών (WSI), σύστημα σε ένα τσιπ (SoC) και τρισδιάστατο ολοκληρωμένο κύκλωμα (3D-IC).

Όλα αυτά μπορούν να θεωρηθούν ως γενιές ολοκληρωμένης τεχνολογίας. Τα IC ταξινομούνται επίσης με βάση τη διαδικασία κατασκευής και την τεχνολογία συσκευασίας. Υπάρχουν πολλοί τύποι IC μεταξύ των οποίων, ένα IC θα λειτουργεί ως χρονοδιακόπτης, μετρητής, κανω ΕΓΓΡΑΦΗ , ενισχυτής, ταλαντωτής, λογική πύλη, αθροιστής, μικροεπεξεργαστής και ούτω καθεξής.

Τύποι ολοκληρωμένων κυκλωμάτων βάσει τάξεων

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα διατίθενται σε τρεις κατηγορίες με βάση τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται κατά την κατασκευή τους.

Λεπτά και παχιά φιλμ φιλμ
Μονολιθικά IC
Υβριδικά ή πολλαπλά τσιπ

Λεπτά και παχύ IC

Σε αυτούς τους τύπους ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, παθητικά εξαρτήματα όπως πυκνωτές και αντιστάσεις χρησιμοποιούνται ωστόσο τα τρανζίστορ και οι δίοδοι συνδέονται σαν ξεχωριστά εξαρτήματα για να σχεδιάσουν ένα κύκλωμα. Αυτά τα IC είναι απλά ο συνδυασμός ενσωματωμένων καθώς και ξεχωριστών στοιχείων και αυτά τα IC έχουν σχετικά χαρακτηριστικά και εμφάνιση εκτός από τον τρόπο απόθεσης ταινιών. Από το ICS, μπορεί να αποφασιστεί η απόθεση λεπτής ταινίας IC.

“πώς να κάνει ανεβάσματα ”

Αυτά τα IC έχουν σχεδιαστεί μέσω διεξαγωγής φιλμ εναπόθεσης υλικού στην επιφάνεια του γυαλιού διαφορετικά σε κεραμική βάση. Αλλάζοντας το πάχος των μεμβρανών στα υλικά θα έχει διαφορετική αντίσταση και μπορεί να γίνει η κατασκευή παθητικών ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.

Σε αυτόν τον τύπο ολοκληρωμένου κυκλώματος, η μέθοδος εκτύπωσης μεταξιού χρησιμοποιείται για την κατασκευή του απαιτούμενου μοντέλου του κυκλώματος σε κεραμικό υπόστρωμα. Μερικές φορές, αυτό το είδος IC ονομάζεται τυπωμένο λεπτό φιλμ.

Μονολιθικά IC

Σε αυτό το είδος ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, μπορούν να σχηματιστούν οι διασυνδέσεις των ενεργών, των παθητικών και των διακριτών στοιχείων σε ένα τσιπ σιλικόνης. Όπως υποδηλώνει το όνομα, προέρχεται από την ελληνική λέξη όπως το mono δεν είναι τίποτα άλλο από ένα, ενώ ο λίθος σημαίνει πέτρα. Προς το παρόν, αυτά τα IC χρησιμοποιούνται συχνότερα λόγω του χαμηλότερου κόστους καθώς και της αξιοπιστίας. Τα IC που κατασκευάζονται εμπορικά χρησιμοποιούνται όπως ρυθμιστές τάσης, ενισχυτές, κυκλώματα υπολογιστών και δέκτες AM. Ωστόσο, η μόνωση μεταξύ των μονολιθικών εξαρτημάτων IC είναι κακή, αλλά έχει επίσης μικρότερη βαθμολογία ισχύος,

Dual-in-line πακέτο (DIP) IC

Το DIP (ένα πακέτο διπλής γραμμής) ή το DIPP (πακέτο διπλής γραμμής ακίδων) είναι ένα ηλεκτρονικό πακέτο εξαρτημάτων σε όρους μικροηλεκτρονικής ή ηλεκτρονικής με ορθογώνιο πίνακα και δύο παράλληλες σειρές με ηλεκτρικές ακίδες σύνδεσης.

Υβριδικά ή πολλαπλά τσιπ

Όπως υποδηλώνει το όνομα, πολλαπλά μέσα πάνω από ένα μεμονωμένο τσιπ που είναι διασυνδεδεμένο. Τα ενεργά συστατικά όπως δίοδοι ή διασκορπισμένα τρανζίστορ περιλαμβάνουν αυτά τα IC ενώ τα παθητικά συστατικά είναι οι διαχυμένοι πυκνωτές ή αντιστάσεις σε ένα μόνο τσιπ. Η σύνδεση αυτών των εξαρτημάτων μπορεί να γίνει μέσω μεταλλικών πρωτοτύπων. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα πολλαπλών τσιπ χρησιμοποιούνται εκτενώς για εφαρμογές ενισχυτή υψηλής ισχύος από 5W έως 50W. Σε σύγκριση με τα μονολιθικά ολοκληρωμένα κυκλώματα, η απόδοση των υβριδικών IC είναι ανώτερη.

Τύποι πακέτων IC

Τα πακέτα IC κατηγοριοποιούνται σε δύο τύπους, όπως η συσκευασία Through-Hole Mount & Surface Mount.

Πακέτα Mount-Hole Mount

Ο σχεδιασμός αυτών μπορεί να γίνει όταν οι ακίδες μολύβδου στερεώνονται μέσω της μίας όψης του ταμπλό και συγκολλούνται από την άλλη πλευρά. Σε σύγκριση με άλλους τύπους, το μέγεθος αυτών των πακέτων είναι μεγαλύτερο. Αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως σε ηλεκτρονικές συσκευές για την εξισορρόπηση του χώρου του πίνακα καθώς και τα όρια κόστους. Το καλύτερο παράδειγμα πακέτων mount-hole είναι τα διπλά inline πακέτα, επειδή αυτά είναι τα πιο σημαντικά χρησιμοποιούμενα. Αυτά τα πακέτα διατίθενται σε δύο τύπους όπως κεραμικά και πλαστικά

Στο ATmega328, οι 28 ακίδες βρίσκονται παράλληλα μεταξύ τους επεκτείνοντας κάθετα και τοποθετημένες σε μια πλαστική πλακέτα μαύρου ορθογώνιου σχήματος. Ο χώρος μεταξύ των ακίδων διατηρείται με 0,1 ίντσες. Επιπλέον, το πακέτο αλλάζει σε μέγεθος λόγω της διαφοράς εντός του αριθ. καρφιτσών σε ανόμοια πακέτα. Η διάταξη αυτών των ακίδων μπορεί να γίνει με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να ρυθμιστούν στο μέσον μιας πλακέτας, έτσι ώστε να μην μπορεί να συμβεί βραχυκύκλωμα.

Τα διαφορετικά πακέτα IC mount-hole είναι PDIP, DIP, ZIP, PENTAWATT, T7-TO220, TO2205, TO220, TO99, TO92, TO18, TO03.

Συσκευασία επιφανείας

Αυτό το είδος συσκευασίας ακολουθεί κυρίως την τεχνολογία τοποθέτησης, διαφορετικά εντοπίζει τα εξαρτήματα απευθείας στο PCB. Παρόλο που οι μέθοδοι κατασκευής του θα βοηθήσουν να κάνουν τα πράγματα γρήγορα, βελτιώνει επίσης τις πιθανότητες βλαβών λόγω των μικροσκοπικών εξαρτημάτων και είναι τοποθετημένα πολύ κοντά το ένα στο άλλο. Αυτό το είδος συσκευασίας χρησιμοποιεί πλαστική ή κεραμική χύτευση. Τα διαφορετικά είδη συσκευασίας επιφανειακής τοποθέτησης που χρησιμοποιούν πλαστικά καλούπια είναι μικρό περίγραμμα με οδηγημένο L και BGA (Ball Grid Array).

Τα διαφορετικά πακέτα IC mount επιφανείας είναι SOT23, SOT223, TO252, TO263, DDPAK, SOP, TSOP, TQFP, QFN και BGA.

Πλεονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα των τύπων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων συζητούνται παρακάτω.

Η κατανάλωση ισχύος είναι χαμηλή

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα χρησιμοποιούν λιγότερη ισχύ για να λειτουργήσουν σωστά λόγω του μικρότερου μεγέθους και της κατασκευής τους.

Το μέγεθος είναι συμπαγές

Ένα μικρό κύκλωμα που χρησιμοποιεί ICs μπορεί να ληφθεί για μια δεδομένη λειτουργικότητα σε σύγκριση με το διακριτό κύκλωμα.

“πώς λειτουργεί ένας μετατροπέας dc σε ac ”

Λιγότερο κόστος

Σε σύγκριση με τα διακριτά κυκλώματα, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα διατίθενται σε λιγότερο κόστος λόγω των τεχνολογιών κατασκευής τους καθώς και της χρήσης χαμηλού υλικού.

Λιγότερο βάρος

Τα κυκλώματα που χρησιμοποιούν ολοκληρωμένα κυκλώματα έχουν μικρότερο βάρος σε σύγκριση με διακριτά κυκλώματα

Η ταχύτητα λειτουργίας είναι βελτιωμένη

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα λειτουργούν σε υψηλές ταχύτητες λόγω της ταχύτητας εναλλαγής τους καθώς και της χαμηλής κατανάλωσης ισχύος.

Υψηλή αξιοπιστία

Μόλις το κύκλωμα χρησιμοποιεί χαμηλές συνδέσεις, τότε τα ολοκληρωμένα κυκλώματα θα παρέχουν υψηλή αξιοπιστία σε σύγκριση με τα ψηφιακά κυκλώματα.

Το μέγεθος του IC είναι μικρό, αλλά χιλιάδες εξαρτήματα μπορούν να κατασκευαστούν σε αυτό το τσιπ.
Χρησιμοποιώντας ένα μόνο τσιπ, σχεδιάζονται διαφορετικά πολύπλοκα ηλεκτρονικά κυκλώματα
Λόγω της μαζικής παραγωγής, αυτά διατίθενται με μικρότερο κόστος
Η ταχύτητα λειτουργίας είναι υψηλή λόγω της έλλειψης παρασιτικής επίδρασης χωρητικότητας.
Από το μητρικό κύκλωμα, μπορεί να αλλάξει εύκολα

Μειονεκτήματα

Τα μειονεκτήματα των διαφόρων τύπων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

Η θερμότητα δεν μπορεί να διαλυθεί με τον απαραίτητο ρυθμό λόγω του μικρού μεγέθους της και η υπερχείλιση ρεύματος μπορεί να προκαλέσει ζημιά στο IC
Στα ολοκληρωμένα κυκλώματα, οι μετασχηματιστές, καθώς και οι επαγωγείς, δεν μπορούν να ενσωματωθούν
Διαχειρίζεται ένα περιορισμένο εύρος ισχύος
Η συναρμολόγηση υψηλής ποιότητας PNP δεν είναι εφικτή.
Δεν μπορεί να επιτευχθεί συντελεστής χαμηλής θερμοκρασίας
Το εύρος απόσβεσης ισχύος είναι έως 10 watt
Δεν είναι δυνατή η λειτουργία υψηλής τάσης και χαμηλού θορύβου

Έτσι, πρόκειται για μια επισκόπηση διαφορετικών τύπων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Τα συμβατικά Ολοκληρωμένα κυκλώματα μειώνονται στην πρακτική χρήση, λόγω της εφεύρεσης των νανο-ηλεκτρονικών και η μικρογραφία των IC συνεχίζεται από αυτό Τεχνολογία νανο-ηλεκτρονικών . Ωστόσο, τα συμβατικά IC δεν αντικαθίστανται ακόμη από νανοηλεκτρονικά, αλλά η χρήση των συμβατικών ICs μειώνεται εν μέρει. Για τη βελτίωση αυτού του άρθρου τεχνικά, δημοσιεύστε τα ερωτήματα, τις ιδέες και τις προτάσεις σας ως σχόλια στην παρακάτω ενότητα.

Φωτογραφικές μονάδες: