Circuitos integrados: tipos y descripciones

Para hacer un trabajo más o menos complicadoelectrónica, generalmente se necesitan muchas partes. Cuando hay muchos de ellos, se pueden "combinar", por ejemplo, en circuitos integrados. ¿Qué son? ¿Cómo se clasifican? ¿Cómo se fabrican y qué señales se transmiten?

¿Qué son los circuitos integrados lógicos (IC)?

De hecho, es un dispositivo microelectrónico quese basa en un cristal de complejidad arbitraria que se hace en una película semiconductora o oblea. Cabe en un caso no separable (aunque puede prescindir de él, pero solo cuando forma parte del microconjunto). El primer circuito integrado fue patentado en 1968. Esto se convirtió en una especie de avance en la industria, aunque el dispositivo proporcionado no se correspondía mucho con las ideas modernas en términos de sus parámetros. Los circuitos integrados se fabrican principalmente para montaje en superficie. A menudo, IC se entiende como un solo cristal o película. El más utilizado es un circuito integrado en una oblea de silicio. Sucedió que su aplicación en la industria tiene varias ventajas, por ejemplo, la eficiencia de la transmisión de señal.

Niveles de diseño

Estos dispositivos son complejos quebellamente exhibido. Ahora se crean utilizando sistemas CAD especiales que automatizan y aceleran significativamente los procesos de producción. Entonces, al diseñar, se está trabajando en lo siguiente:

1. Nivel lógico (inversores, AND-NOT, OR-NOT y similares).
2. Sistema y circuitos (se están trabajando en activadores, codificadores, ALU, comparadores, etc.);
3. Eléctrico (condensadores, transistores, resistencias y dispositivos similares).
4. Nivel topológico - fotomascaras para producción.
5. Físico: cómo se implementa un transistor (o un grupo pequeño) en un chip.
6. Software: se crean instrucciones para microcontroladores, microprocesadores y FPGA. Se desarrolla un modelo de comportamiento utilizando un esquema vertical.

Clasificación

Hablando de cómo se distinguen los circuitos integrados, es imposible elegir solo un parámetro del tipo de complejidad de la tecnología en cuestión. Por lo tanto, en el marco del artículo, se seleccionaron hasta tres.

Grado de integración

Entonces, aquí el número de elementos en un cristal se considera fundamental:

1. Pequeño circuito integrado. Contiene menos de cien artículos.
2. Circuito integrado medio. El número de elementos varía de cien / mil.
3. Gran circuito integrado. Contiene de mil a 10,000 artículos.
4. Circuito integrado de ultra gran escala. Tienen más de diez mil elementos.

Por lo general, a menudo se usa un circuito integrado a gran escala para electrodomésticos. Otras categorías fueron utilizadas previamente:

1. Circuito integrado de ultra gran escala. Incluía aquellas muestras que podían presumir de la cantidad de elementos en el rango de 1 millón a 1 billón.
2. Gig Gran Circuito Integrado. Esto incluyó muestras con más de mil millones de elementos.

Pero en este momento no se aplican.Y todas las muestras que anteriormente se denominaban UBIS y GBIS ahora se clasifican como VLSI. En general, esto permitió ahorros significativos en el número de grupos, ya que los dos últimos tipos se usan generalmente en grandes centros de investigación donde operan sistemas informáticos, cuya potencia se mide en decenas y cientos de terabytes.

Tecnologia de fabricacion

Debido a las diversas posibilidades de fabricación, los circuitos integrados también se clasifican de acuerdo a cómo están hechos y de qué:

1. Semiconductores.En ellos, todos los elementos y conexiones se realizan en el mismo cristal semiconductor. Los circuitos integrados de semiconductores utilizan materiales como silicio, germanio, arseniuro de galio y óxido de hafnio.

2. Cine. Todos los elementos y conexiones están hechos como películas:

- Película gruesa.

- Película delgada.

3. Híbrido.Tiene diodos sin chip, transistores u otros componentes electrónicos activos. Pasivo (como resistencias, inductores, condensadores) se colocan en un sustrato cerámico común. Todos caben en un recinto sellado.

4. Mixto. No solo hay un cristal semiconductor, sino también elementos pasivos de película delgada (o película gruesa) que se colocan en su superficie.

Señal siendo procesada

Y la tercera y más reciente forma se basa en lo que señala los procesos del circuito integrado. Son:

1. Cosa análoga. Aquí las señales de entrada y salida cambian de acuerdo con la ley de una función continua. Pueden variar de voltaje de suministro negativo a positivo.
2. Digital.Aquí, cualquier señal de entrada o salida puede tener dos valores: uno lógico o cero. Cada uno de ellos tiene su propio nivel de voltaje predeterminado. Entonces, microcircuitos tipo TTL, el rango de 0-0.4V se estima en cero y 2.4-5V por unidad. Puede haber otras divisiones, todo depende de la muestra específica.
3. Analógico-digital. Combinan las ventajas y características de las muestras anteriores. Por ejemplo, pueden contener amplificadores de señal y convertidores analógico a digital.

Detalles legales

Lo que se dice sobre los circuitos integrados en¿legislación? En nuestro país, hemos brindado protección legal para topologías de circuitos integrados. Se entiende por disposición geométricamente espacial de un determinado conjunto de elementos específicos y conexiones entre ellos fijados en un determinado soporte de material (de acuerdo con el artículo 1448 del Código Civil de la Federación de Rusia). El autor de la topología tiene los siguientes derechos intelectuales sobre su invención:

1. Derechos de autor.
2. Derecho exclusivo.

Además, el autor de la topología puede poseer yotras preferencias, incluida la posibilidad de recibir una remuneración por su uso. El derecho exclusivo es válido por diez años. Durante este tiempo, el inventor, o la persona a quien se le ha asignado este estado, puede registrar la topología con el servicio de propiedad intelectual y patentes apropiado.

Conclusión

¡Eso es todo!Si desea armar su propio esquema, solo puede desearle éxito. Pero al mismo tiempo, me gustaría llamar su atención sobre una característica. Si hay un deseo de ensamblar un microcircuito, entonces es necesario prepararse completamente para este proceso. El hecho es que su creación requiere una limpieza excepcional a nivel de quirófano quirúrgico, además, debido a la pequeñez de los detalles, no funcionará para trabajar con un soldador en modo normal: todas las acciones son realizadas por máquinas. Por lo tanto, solo se pueden crear circuitos en casa. Si lo desea, puede comprar desarrollos industriales que se ofrecerán en el mercado, pero es mejor dejar la idea de hacerlos en casa sin fondos significativos.