/ / Интегрисана кола: типови и описи

Интегрисана кола: типови и описи

Да раде било мање или више сложенеелектроника, обично је потребно много делова. Када их има много, могу да се „комбинују”, рецимо, у интегрисана кола. Шта су они? Како су класификовани? Како се праве и који сигнали се преносе?

Шта су логичка интегрисана кола (ИЦ)

интегрисаних кола
У суштини, то је микроелектронски уређај којизаснива се на кристалу произвољне сложености, који се прави на полупроводничком филму или плочици. Смештена је у нерастављиво кућиште (иако може и без њега, али само када је део микросклопа). Прво интегрисано коло патентирано је 1968. године. Ово је био својеврсни пробој у индустрији, иако обезбеђени уређај по својим параметрима није много одговарао савременим идејама. Интегрисана кола се углавном производе за површинску монтажу. Често се под ИЦ-ом подразумева само један кристал или филм. Најраспрострањеније интегрисано коло на силиконској плочици. Испоставља се да његова примена у индустрији има низ предности, на пример, ефикасност преноса сигнала.

Нивои дизајна

велико интегрисано коло
Ови уређаји су сложенилепо приказано. Сада се креирају помоћу специјалних ЦАД система који аутоматизују и значајно убрзавају производне процесе. Дакле, приликом пројектовања, разрађено је:

  1. Логички ниво (инвертори, НАНД, НОР и слично).
  2. Инжењеринг система и кола (разрађују се окидачи, енкодери, АЛУ, компаратори, итд.);
  3. Електрични (кондензатори, транзистори, отпорници и слични уређаји).
  4. Тополошки ниво - фотомаске за производњу.
  5. Физички - како се један транзистор (или мала група) имплементира на чип.
  6. Софтвер – креирају се упутства за микроконтролере, микропроцесоре и ФПГА. Модел понашања се развија коришћењем вертикалне шеме.

Класификација

Говорећи о томе како се разликују интегрисана кола, не може се изабрати само један параметар врсте сложености технологије у питању. Дакле, чак три су одабрана у оквиру чланка.

Степен интеграције

прво интегрисано коло
Дакле, овде се број елемената у кристалу сматра фундаменталним:

  1. Мала интегрисана кола. Садржи мање од стотину елемената.
  2. Средње интегрисано коло. Број елемената флуктуира у распону од сто/хиљаду.
  3. Велико интегрисано коло. Садржи од хиљаду до 10.000 елемената.
  4. Ултра велико интегрисано коло. Имају преко десет хиљада елемената.

По правилу се за потрошачке уређаје често користи велико интегрисано коло. Раније коришћене друге категорије:

  1. Ултра велико интегрисано коло. Укључује оне узорке који се могу похвалити бројем елемената у распону од 1 милиона до 1 милијарде.
  2. гига-велико интегрисано коло. Ово је укључивало узорке чији је број елемената премашио милијарду елемената.

Али они тренутно не важе.И сви узорци који су се раније називали УБИС и ГБИС сада се прослеђују као ВЛСИ. Генерално, ово је омогућило значајне уштеде у броју група, пошто се последње две врсте обично користе управо у великим истраживачким центрима, где раде рачунарски системи, чија се снага мери десетинама и стотинама терабајта.

Производна технологија

интегрисано коло силицијумске плочице
С обзиром на различите производне могућности, интегрисана кола се такође класификују према томе како су направљена и од чега:

1. Полупроводник.У њима су сви елементи и везе направљени на истом полупроводничком чипу. Полупроводничка интегрисана кола користе материјале као што су силицијум, германијум, галијум арсенид и хафнијум оксид.

2. Филм. Сви елементи и спојеви су направљени као филмови:

- Дебели филм.

- Танак филм.

3. Хибрид.Има отворене диоде, транзисторе или друге електронске активне компоненте. Пасивни (као што су отпорници, индуктори, кондензатори) се постављају на уобичајену керамичку подлогу. Сви су смештени у једну запечаћену кутију.

4. Мешовита. Овде не постоји само полупроводнички кристал, већ и танкослојни (или дебелослојни) пасивни елементи који се постављају на његову површину.

Врста обрађеног сигнала

полупроводничка интегрисана кола
И трећа, најновија врста, заснована је на томе шта сигнализира процесе интегрисаног кола. Су:

  1. Аналог. Овде се улазни и излазни сигнали мењају по закону континуиране функције. Могу имати вредност у опсегу од негативног до позитивног напона напајања.
  2. Дигитал.Овде сваки улазни или излазни сигнал може имати две вредности: логичку јединицу или нулу. Сваки од њих одговара свом унапред одређеном нивоу напона. Дакле, микрокола типа ТТЛ процењују опсег од 0-0,4В до нуле и 2,4-5В до један. Можда постоје и друге поделе, све зависи од конкретног узорка.
  3. Аналогно-дигитални. Комбинујте предности и карактеристике претходних модела. На пример, могу да садрже појачиваче сигнала и аналогно-дигиталне претвараче.

Правне карактеристике

Шта се каже о интегрисаним колима узаконодавство? У нашој земљи је одобрена правна заштита топологија интегрисаних кола. Под тим се подразумева геометријско-просторни распоред одређеног скупа специфичних елемената и веза између њих фиксираних на одређеном материјалном носачу (према члану 1448 Грађанског законика Руске Федерације). Аутор топологије има следећа интелектуална права на свој проналазак:

  1. Ауторско право.
  2. Ексклузивно право.

Поред тога, аутор топологије такође може да поседуједруге преференције, укључујући могућност примања накнаде за његово коришћење. Ексклузивно право важи десет година. За то време, проналазач, или особа којој је додељен овај статус, може регистровати топологију код релевантне службе за интелектуалну својину и патенте.

Закључак

логичка интегрисана кола
То је све!Ако имате жељу да саставите сопствену шему, можете само пожелети успех. Али у исто време желим да вам скренем пажњу на једну особину. Ако постоји жеља за састављањем микрокола, онда се за овај процес потребно темељно припремити. Чињеница је да његово стварање захтева изузетну чистоћу на нивоу хируршке операционе сале, а осим тога, због малености делова, неће бити могуће радити са лемилом у уобичајеном режиму - све радње се спроводе по машинама. Стога, код куће, можете креирати само шеме. Ако желите, можете купити индустријске развоје који ће бити понуђени на тржишту, али је боље оставити идеју да их правите код куће без значајних финансија.