Termékjellemzők

Termékinformációs hiba bejelentése

Hasonló megtekintése

Dokumentumok és média

Környezetvédelmi és export osztályozások

integrált áramkör (IC), más néven mikroelektronikai áramkör, mikrochip vagy chip, ezek összeállításaelektronikusegyetlen egységként gyártott alkatrészek, amelyekben miniatürizált aktív eszközök (pl.tranzisztorokésdiódák) és passzív eszközök (pl.kondenzátorokésellenállások) és összeköttetéseik vékony hordozóra épülnekfélvezetőanyag (általábanszilícium).A kapottáramkörtehát egy kicsimonolitikus„forgács”, amely akár néhány négyzetcentiméter vagy csak néhány négyzetmilliméter is lehet.Az egyes áramköri alkatrészek általában mikroszkopikus méretűek.

Integráltáramkörök eredete a találmány feltalálásatranzisztor1947-benWilliam B. Shockleyés csapata aAmerikai Telefon- és Távirattársaság Bell Laboratories.Shockley csapata (beleértveJohn BardeenésWalter H. Brattain) megállapította, hogy megfelelő körülmények közöttelektronokgátat képezne bizonyos felszínénkristályok, és megtanulták irányítani az áramlástelektromosságkeresztülkristályennek a gátnak a manipulálásával.A kristályon keresztüli elektronáramlás szabályozása lehetővé tette a csapat számára, hogy olyan eszközt hozzanak létre, amely bizonyos elektromos műveleteket, például jelerősítést tud végrehajtani, amelyeket korábban vákuumcsövek végeztek.Ezt az eszközt tranzisztornak nevezték el, a szavak kombinációjábólátruházásésellenállás.Az elektronikus eszközök szilárd anyagok felhasználásával történő létrehozásának módszereinek tanulmányozása szilárdtest néven vált ismerttéelektronika.Szilárdtest-eszközöksokkal masszívabbnak, könnyebben kezelhetőnek, megbízhatóbbnak, sokkal kisebbnek és olcsóbbnak bizonyult, mint a vákuumcsövek.Ugyanezen elvek és anyagok felhasználásával a mérnökök hamar megtanultak más elektromos alkatrészeket, például ellenállásokat és kondenzátorokat létrehozni.Most, hogy az elektromos eszközöket ilyen kicsire tudták tenni, az áramkör legnagyobb része az eszközök közötti kényelmetlen vezetékezés volt.

Alapvető IC típusok

Analógellendigitális áramkörök

AnalógA lineáris áramkörök általában csak néhány komponenst használnak, és így az IC-k legegyszerűbb típusai közé tartoznak.Általában az analóg áramkörök olyan eszközökhöz vannak csatlakoztatva, amelyek jeleket gyűjtenek akörnyezetvagy jeleket küldenek vissza a környezetbe.Például amikrofonaz ingadozó énekhangokat változó feszültségű elektromos jellé alakítja.Az analóg áramkör ezután valamilyen hasznos módon módosítja a jelet – például felerősíti vagy kiszűri a nemkívánatos zajtól.Ezt a jelet vissza lehet vezetni egy hangszóróba, amely a mikrofon által eredetileg felvett hangokat reprodukálja.Az analóg áramkörök egy másik tipikus felhasználási módja bizonyos eszközök vezérlése a környezet folyamatos változásaira válaszul.Például egy hőmérséklet-érzékelő változó jelet küld atermosztát, amely programozható a légkondicionáló, a fűtés vagy a sütő be- és kikapcsolására, ha a jel elér egy bizonyos szintet.érték.

A digitális áramkör ezzel szemben úgy van kialakítva, hogy csak meghatározott értékű feszültségeket fogadjon el.A csak két állapotot használó áramkört bináris áramkörnek nevezzük.Az 1-et és 0-t (vagyis igaz és hamis) reprezentáló „be” és „ki” bináris mennyiségekkel rendelkező áramkör-tervezés a következő logikát használja.Boole algebra.(Az aritmetikát akettes számrendszerBoole-algebrát alkalmazva.) Ezeket az alapelemeket kombinálják a digitális számítógépek és a hozzájuk tartozó eszközök IC-inak tervezésében a kívánt funkciók ellátása érdekében.

Mikroprocesszoráramkörök

Mikroprocesszorokezek a legbonyolultabb IC-k.Több milliárdból állnaktranzisztorokamelyek több ezer egyéni digitálisként lettek konfigurálvaáramkörök, amelyek mindegyike valamilyen meghatározott logikai funkciót lát el.Egy mikroprocesszor teljes egészében ezekből az egymással szinkronizált logikai áramkörökből épül fel.A mikroprocesszorok jellemzően tartalmazzák aközponti feldolgozó egység(CPU) egy számítógép.

Csakúgy, mint egy menetelő zenekar, az áramkörök csak a bandmaster utasítására látják el logikai funkciójukat.A mikroprocesszorban lévő bandmastert úgymond órának hívják.Az óra olyan jel, amely gyorsan váltakozik két logikai állapot között.Minden alkalommal, amikor az óra állapotát, minden logikáját megváltoztatjaáramköra mikroprocesszorban csinál valamit.A számítások nagyon gyorsan elvégezhetők, a mikroprocesszor sebességétől (órajel frekvenciájától) függően.

A mikroprocesszorok tartalmaznak bizonyos áramköröket, úgynevezett regisztereket, amelyek információkat tárolnak.A regiszterek előre meghatározott memóriahelyek.Minden processzornak számos különböző típusú regisztere van.Az állandó regiszterek a különféle műveletekhez (például összeadáshoz és szorzáshoz) szükséges előre programozott utasítások tárolására szolgálnak.Az ideiglenes regiszterek tárolják a kezelendő számokat és az eredményt is.A regiszterek további példái közé tartozik a programszámláló (más néven utasításmutató), amely a következő utasítás memóriájában található címet tartalmazza;a veremmutató (más néven veremregiszter), amely a veremnek nevezett memóriaterületre utoljára helyezett utasítás címét tartalmazza;és a memóriacímregiszter, amely tartalmazza annak címét, ahol aadata feldolgozandó adatok helye, vagy ahol a feldolgozott adatokat tárolják.

A mikroprocesszorok másodpercenként több milliárd műveletet tudnak végrehajtani az adatokon.A számítógépeken kívül gyakoriak a mikroprocesszorok isvideojáték rendszerek,televíziók,kamerák, ésautók.

memóriaáramkörök

A mikroprocesszoroknak általában több adatot kell tárolniuk, mint amennyi néhány regiszterben tárolható.Ez a kiegészítő információ speciális memóriaáramkörökbe kerül áthelyezésre.memóriapárhuzamos áramkörök sűrű tömbjeiből áll, amelyek feszültségállapotukat használják információk tárolására.A memória tárolja a mikroprocesszor ideiglenes utasítássorozatát vagy programját is.

A gyártók folyamatosan törekednek a memóriaáramkörök méretének csökkentésére – a kapacitás növelésére a hely növelése nélkül.Ezenkívül a kisebb alkatrészek általában kevesebb energiát fogyasztanak, hatékonyabban működnek, és olcsóbbak a gyártásuk.