För att göra något mer eller mindre komplicerat arbeteelektronik, vanligtvis behövs många delar. När det finns många av dem kan de "kombineras", säg, till integrerade kretsar. Vad är dem? Hur klassificeras de? Hur tillverkas de och vilka signaler sänds de?
Vad är Logic Integrated Circuits (IC)
![integrerade kretsar](/images/kompyuteri/integralnie-shemi-tipi-i-opisaniya.jpg)
Designnivåer
![stor integrerad krets](/images/kompyuteri/integralnie-shemi-tipi-i-opisaniya_2.jpg)
- Logisk nivå (växelriktare, NAND, NOR och liknande).
- System- och kretskonstruktion (triggers, kodare, ALU, komparatorer etc. arbetar med);
- Elektriska (kondensatorer, transistorer, motstånd och liknande anordningar).
- Topologisk nivå – fotomasker för produktion.
- Fysisk - hur en transistor (eller en liten grupp) implementeras på ett chip.
- Programvara – instruktioner skapas för mikrokontroller, mikroprocessorer och FPGA. En beteendemodell utvecklas med hjälp av ett vertikalt diagram.
klassificering
När man talar om hur integrerade kretsar särskiljs är det omöjligt att välja endast en parameter av typen av komplexitet för den aktuella tekniken. Därför valdes så många som tre ut till denna artikel.
Grad av integration
![första integrerade kretsen](/images/kompyuteri/integralnie-shemi-tipi-i-opisaniya_3.jpg)
- Liten integrerad krets. Innehåller mindre än hundra element.
- Genomsnittlig integrerad krets. Antalet element varierar i intervallet hundratals/tusentals.
- Stor integrerad krets. Innehåller från tusen till 10 000 element.
- Ultra storskalig integrerad krets. De innehåller över tio tusen element.
I allmänhet används storskaliga integrerade kretsar ofta för konsumentenheter. Andra kategorier har tidigare använts:
- Ultrastor integrerad krets. Den inkluderade de prover som kunde ståta med ett antal element i intervallet från 1 miljon till 1 miljard.
- Giga-stor integrerad krets. Detta inkluderade prover vars antal element översteg 1 miljard element.
Men för närvarande tillämpas de inte.Och alla prover som tidigare klassificerades som UBIS och GBIS klassificeras nu som VLSI. I allmänhet gjorde detta det möjligt att avsevärt spara på antalet grupper, eftersom de två sista typerna vanligtvis används specifikt i stora forskningscentra där datorsystem fungerar, vars kraft mäts i tiotals och hundratals terabyte.
Tillverkningsteknologi
![integrerad krets på en kiselskiva](/images/kompyuteri/integralnie-shemi-tipi-i-opisaniya_4.jpg)
1. Halvledare.I dem är alla element och anslutningar gjorda på samma halvledarchip. Integrerade halvledarkretsar använder material som kisel, germanium, galliumarsenid och hafniumoxid.
2. Film. Alla element och kopplingar görs som filmer:
- Tjock film.
- Tunn film.
3. Hybrid.Har oförpackade dioder, transistorer eller andra elektroniska aktiva komponenter. Passiva element (som motstånd, induktorer, kondensatorer) placeras på ett gemensamt keramiskt substrat. Alla är placerade i ett förseglat hölje.
4. Blandat. Det finns inte bara en halvledarkristall, utan även passiva element med tunn film (eller tjockfilm) som placeras på dess yta.
Typ av bearbetad signal
![integrerade halvledarkretsar](/images/kompyuteri/integralnie-shemi-tipi-i-opisaniya_5.jpg)
- Analog. Här varierar in- och utsignalerna enligt lagen för en kontinuerlig funktion. De kan ta värden i intervallet från negativ till positiv matningsspänning.
- Digital.Här kan vilken in- eller utsignal som helst ha två värden: logisk etta eller noll. Var och en av dem har sin egen förutbestämda spänningsnivå. Således klassar mikrokretsar av TTL-typ området 0-0,4V som noll och 2,4-5V som ett. Det kan finnas andra divisioner, allt beror på det specifika provet.
- Analog-digital. De kombinerar fördelarna och funktionerna hos tidigare modeller. Till exempel kan de innehålla signalförstärkare och analog-till-digital-omvandlare.
Juridiska funktioner
Vad sägs om integrerade kretsar ilagstiftning? Vårt land ger lagligt skydd för integrerade kretstopologier. Med det menar vi det geometrisk-spatiala arrangemanget av en viss uppsättning specifika element och kopplingar mellan dem, inspelade på ett visst materialmedium (enligt artikel 1448 i Ryska federationens civillag). Författaren till topologin har följande intellektuella rättigheter till sin uppfinning:
- Upphovsrätt.
- Exklusiv rättighet.
Dessutom kan författaren till topologin också ägaandra preferenser, inklusive möjligheten att få ersättning för dess användning. Ensamrätten gäller i tio år. Under denna tid kan uppfinnaren, eller personen till vilken denna status har tilldelats, registrera topologin hos lämplig immaterialrätts- och patenttjänst.
slutsats
![logiska integrerade kretsar](/images/kompyuteri/integralnie-shemi-tipi-i-opisaniya_6.jpg)