Интегральные схемы:подробное руководство

Об интегральной схеме. Без каких-либо необходимых дискуссий по этому поводу мы правильно понимаем, насколько важно дыхание для поддержания жизни. Да! Именно так интегральные схемы связаны с достижениями нынешнего века.

Интегральная схема претерпела множество усовершенствований, необходимых для производства печатных плат, что привело к тому, чем она является сегодня. Первые транзисторы, которые были разработаны, были большими и непривлекательными.

Хотя многие изобретатели ухватились за идею с самого начала, конечно, план остался бы как один, если бы он не был реализован. Эта цепочка была разорвана, когда ее осуществили Джек Килби из Texas Instruments и Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor Incorporated.

Плюсы интегральной схемы нельзя просто переоценить для улучшения нашей жизни. Что я имею в виду?

Например, когда я впервые узнал обо всей этой истории с интегральной схемой, я сильно молился за изобретателей, потому что я не мог себе представить, чтобы ходить с электроникой, похожей на барабан, которую можно преобразовать в устройство размером с ладонь.

Теперь, учитывая размер, скорость и объем или емкость чипа, эти факторы претерпели больше улучшений по сравнению с годами, в которые они возникли в нынешнем веке.

Первоначально разработанные интегральные схемы были построены на основе процедур, используемых при сборке кластеров транзисторов на полупроводниковом материале, которым является кремний, поскольку мы, возможно, знали, что наиболее важным компонентом электронной схемы является транзистор.

Что такое интегральная схема?

1.1  Определение

Слово «интегрированный» означает составление или координацию для формирования целого; интегральная схема представляет собой мини-полупроводник, обычно кремний, в котором размещены специальные резисторы, транзисторы и конденсаторы.

Интегральная схема – это электронное устройство, которое может быть цифровым или аналоговым, либо сочетанием цифрового и аналогового, служащее каркасом или шаблоном для некоторых электронных устройств и инструментов.

Он сконструирован с единственной целью — разместить множество транзисторов, конденсаторов или резисторов на одном полупроводниковом элементе. Часто интегральную схему называют микросхемой или просто микросхемой.

Количество транзисторов, резисторов или конденсаторов в интегральной схеме может варьироваться от тысяч, миллионов или даже миллиардов. С пика изобретения интегральной схемы она со временем претерпела довольно много усовершенствований.

Некоторые микросхемы вмещают от нескольких до сотен транзисторов, что обычно называют мелкомасштабной интеграцией.

Кроме того, микросхемы, вмещающие до тысячи транзисторов, обычно называют среднемасштабной интеграцией или MSI.

Чипы, вмещающие до миллиона транзисторов, называются СБИС. Наконец, у нас есть сверхкрупномасштабная интеграция, которая означает интегральные схемы, вмещающие до миллиардов транзисторов всего в одном чипе.

1.2 Дизайн интегральных схем аналоговых КМОП

«CMOS» относится к комплементарной симметрии металл-оксид-полупроводник, а также называется «COS-MOS», т. е. металл-оксид-полупроводник с комплементарной симметрией используется как в цифровых, так и в аналоговых приложениях.

Кроме того, при использовании КМОП в аналоговой форме у нас есть такие примеры, как интегральные схемы КМОП-операционного усилителя. Вместо использования сигнальных реле передающие вентили можно использовать в качестве аналоговых мультиплексоров.

Здесь мы будем ссылаться на 1 отдельный блок КМОП, МОП-транзистор; МОП-транзистор — это аббревиатура, обозначающая полевой транзистор металл-оксид-кремний. Комбинация комплементарных полевых МОП-транзисторов называется КМОП-схемами.

Отличительным преимуществом является то, что он передает поток через устройства только тогда, когда логическая схема чередует свои логические элементы. Следовательно, в 10 раз отсутствует связанный с этим разброс мощности, и это связано с тем, что ниже одного из 10 вентилей многологической схемы чередуются в любой конкретный момент времени.

1.3 Типы интегральных схем

Взглянув на типы интегральных схем, мы имеем:

       • Аналоговая интегральная схема :аналоговая схема выполняет функции, включая усиление, фильтрацию и модификацию сигналов. Из-за использования второстепенных компонентов они считаются одними из самых простых типов интегральных схем.

Они обычно используются в устройствах, которые отправляют и принимают сигналы. Аналоговая интегральная схема также используется в устройствах, реагирующих на постоянные изменения.

       • Цифровая интегральная схема :цифровая схема помогает определить направление потока данных и выполняет математическую оценку, используя двоичные 0 и 1. Цифровые интегральные схемы используются для построения компьютерных систем.

В отличие от аналоговой интегральной схемы, цифровая интегральная схема предназначена для приема только показаний с точными значениями.

       • Микропроцессорные схемы: когда мы упоминаем микропроцессорные схемы, мы имеем в виду более миллионов или, в частности, миллиардов транзисторов, которые идеально согласованы как просто тысячи одиночных цифровых схем, каждая из которых выполняет определенную функцию.

Кроме того, они могут выполнять миллиарды задач в секунду, что делает их очень сложным типом интегральной схемы.

Анализ и проектирование интегральной схемы

2.1 Проектирование и анализ аналоговой интегральной схемы

При проектировании и анализе аналоговых интегральных схем предполагается, что они основаны на использовании «стандартных» моделей составных частей схемы. Давайте взглянем на два разных анализа; первый анализ — это анализ рук.

В анализе рук приведенное выше предположение является оптимистичным или точным из-за явно естественных моделей. Более того, другое исследование указывает на более технический тип анализа и называется компьютерным анализом.

По некоторым важным причинам для индивидуального планирования или проектирования схемы крайне важно обладать глубокими знаниями об источнике часто используемых моделей и уровне приближения, содержащемся в каждой из них.

Современные полупроводниковые устройства для интегральной схемы

3.1 Современные полупроводниковые устройства для интегральных схем

3.1.1 Что такое полупроводниковые устройства?

Полупроводники - это электронные элементы, которые могут проводить электрические разряды между цифрами проводника. Что может проводить электричество при определенных условиях, но не во всех состояниях? Кроме того, благодаря этому факту он считается подходящим проводником электричества.

3.1.2 Полупроводниковая промышленность

Как число 5 относится к числу 6, полупроводниковые устройства являются важными материалами, содержащимися в электрических или электронных приборах, которые мы используем в нашей повседневной жизни, в нашем MP3, автомобилях, телевизорах с плоским экраном, компьютерах, видеоиграх, стиральных машинах, радио и так далее.

Сознательно или бессознательно мы склонны полагаться на них в выполнении нашей обычной повседневной деятельности. Итак, давайте посмотрим на обсуждение с точки зрения компьютеров.

Теперь давайте предположим, что у вас есть ноутбук, который вы купили 3-4 года назад или даже 5 лет назад, и вы хотите заменить его, вы понимаете, что обмен на компьютер, который вы хотите вернуть, ничтожен.

Более того, почему это? Это связано с тем, что с течением времени сложность, скорость и общая производительность увеличиваются вместе со временем, даже если они продаются по той же цене или по какой-либо другой причине.

Заметим, что тип экономического развития в этой отрасли относительно высок, потому что если компьютер, выпущенный в прошлом году, работает со скоростью 150 м/с, то в этом году был создан ноутбук, использующий 1500 м/с, такой рост очень реалистично.

Мы можем сделать вывод, что успех этой отрасли обусловлен тем фактом, что новые усовершенствования в продукте сохраняются с течением времени, а производственные затраты также снижаются из-за небольшого размера продукта, например, транзисторов.

3.2 Полупроводниковые устройства для интегральной схемы

Полупроводниковые устройства для интегральной схемы включают

       • Транзисторы – считается, что транзисторы более широки в применении и сложны. BJT, полное значение которого — транзистор с биполярным переходом, был первой конструкцией транзистора, и, в отличие от других транзисторов, он имеет три вывода.

Три клеммы полупроводникового устройства разделены на; база, коллектор и эмиттер. Одним из основных применений транзистора является то, что он действует как переключатель.

       • Диоды – диодами называются полупроводниковые устройства, препятствующие протеканию тока в условиях, при которых падение напряжения на них меньше определенной грани или порога. Тем не менее, в тех случаях, когда падение напряжения превышает порог или грань, ток в этом состоянии значительно увеличивается. Как и ожидалось, диоды не могут иметь одинаковые характеристики, поэтому они различаются.

Цифровые интегральные схемы

4.1 описание цифровых интегральных схем

При обсуждении длины и ширины цифровых интегральных схем важно подчеркнуть некоторые необходимые инструменты, такие как микропроцессор и микроконтроллер.

Основным типом цифровой интегральной схемы является микропроцессор. Микропроцессор разработан на основе комбинации функций-логических функций. Теперь вопрос; как устроена эта логическая функция?

В некотором смысле логические функции разрабатываются или строятся с использованием электронной части или компонента, и примером такого компонента является транзистор.

Как обсуждалось ранее в отношении цифровых схем, мы наконец можем это сделать; этот тип интегральной схемы влечет за собой использование двоичных, в отличие от аналоговых интегральных схем, которые имеют непрерывное и переменное изменение между показаниями или значениями.

Цифровые схемы используют константы, такие как ON или OFF, True или False, 0 или 1, при выполнении своих логических функций. В этом цифровом типе используется интегральная схема, которая включает в себя несколько соединений компонентов, созданных на одном полупроводниковом элементе и может содержать миллиарды транзисторов.

Из-за утомительного и длительного процесса, необходимого для объединения компонентов для формирования цифровой интегральной схемы, процесс подачи заявки заключается в использовании интегральной схемы, которая вмещает большое или малое количество электронных компонентов на полупроводниковом материале или микросхеме.

Логическая схема, также называемая вентилем, является зачатком цифровых систем.

Интегральные схемы в печатной плате

5.1 Интегральные схемы в печатных платах и ​​их применение

Перед быстрым прототипированием 3D-печать печатных плат изготавливает печатную плату и сборку печатной платы (PCBA — это аббревиатура, используемая для обозначения сборки печатной платы.

Принцип Прежде чем рассматривать интегральные схемы в печатных платах, необходимо отметить небольшую информацию о сборке печатной платы PBCA.ted из меди, которая в сочетании с другими материалами образует дорожки и контактные площадки. Печатная плата — это плата, которая помогает удерживать электронные части или компоненты на месте.

В интегральных схемах используется полупроводниковый материал, кремний, в сочетании с другими компонентами, такими как транзисторы. На печатной плате микросхема удобно расположена на плате.

5.2 Применение интегральной схемы

Применение интегральной схемы, в том числе

• персональные компьютеры
• телевизоры
• Устройства памяти

5.3 Выбор

Интегральная схема доступна в WellPCB, и, поскольку индивидуальные потребности различаются, мы хорошо оснащены. Мы предоставили различные интегральные схемы в соответствии с вашими личными интересами, когда вы делаете PBCA от нас.

Заключение

Интегральная схема кажется прорывом в наших повседневных жизненных трудностях. От общих изобретателей, у которых только возникла идея, до человека, который внедрил практику, это ознаменовало возникновение интегральных схем, такие факторы, как скорость и надежность.

Со временем значительно улучшились, иначе используемое вами мобильное устройство может быть не такого мини-размера, а иметь большой корпус. Короче говоря, интегральная схема дала нам улучшение жизни и более быстрый, улучшенный и стабильный мир в целом.

Поскольку интегральная схема сильно различается в зависимости от выбора, мы можем предложить вам не только ваш выбор, но и оригинальность. Вы можете запросить коммерческое предложение, если вам нужна сборка, а если у вас есть тревожные вопросы или предложения, пожалуйста, не стесняйтесь передавать их другим.