Katra elementāra elektroniska ierīce, kas konstruēta kā viena vienība. Pirms integrētās shēmas (IC) , visiem atsevišķajiem tranzistoriem, diodēm, rezistoriem, kondensatoriem un induktoriem bija diskrēts raksturs. Jebkura ķēde vai sistēma var radīt vēlamo izeju, pamatojoties uz ievadi. Jebkuru sistēmu var izveidot, izmantojot atsevišķus komponentus, kā arī IC. Mēs nevaram fiziski visus ielikt vairākas diskrētas shēmas uz silīcija plāksnes un vienkārši sauciet to par integrēto shēmu. Integrētās shēmas sastāv no silīcija plāksnēm, kas nav ievietotas (vai ievietotas) silīcija plāksnēs. Tāpēc galvenais ir izveidot IC, visus atsevišķos komponentus, kas apstrādāti uz silīcija vafeles. Bet atkal mums ir problēma, dažas silikāta plāksnītēs var nebūt iespējams izveidot atsevišķas shēmas, kamēr mēs ražojam IC.
Starpība starp diskrētajām un integrālajām shēmām
Diskrētās shēmas
Diskrētā shēma ir izgatavota no komponentiem, kas tiek ražoti atsevišķi. Vēlāk šīs sastāvdaļas tiek savienotas kopā, izmantojot vadus uz shēmas plates vai a iespiedshēmas plates . Transistors ir viena no primārajām sastāvdaļām, ko izmanto diskrētajās ķēdēs, un loģisko vārtu izveidošanai var izmantot šo tranzistoru kombinācijas. Šie loģiskos vārtus var izmantot, lai iegūtu vēlamo izeju no ievades . Diskrētās ķēdes var veidot darbam ar lielāku spriegumu.
Diskrētā shēma uz PCB
Diskrēto ķēžu trūkumi
- Visu atsevišķo diskrēto komponentu montāža un elektroinstalācija prasa vairāk laika un aizņem lielāku nepieciešamo vietu.
- Neveiksmīga komponenta nomaiņa esošajā ķēdē vai sistēmā ir sarežģīta.
- Patiesībā elementi ir savienoti, izmantojot lodēšanas procesu, tāpēc tas, iespējams, ir mazinājis uzticamību.
- Lai pārvarētu šīs uzticamības un telpas saglabāšanas problēmas, tiek izstrādātas integrētās shēmas.
Integrētās shēmas
Integrētā shēma ir mikroskopiska elektronisko shēmu masīvs un elektroniskie komponenti (rezistori, kondensatori, induktori ...) kas ir izkliedēti vai implantēti pusvadītāju materiāls piemēram, silīcijs. Integrētā shēma, kuru 1950. gados izgudroja Džeks Kilbijs. Mikroshēmu parasti sauc par integrētajām shēmām (IC).
IC galvenā struktūra
Šīs mikroshēmas ir iepakotas cietā ārējā apvalkā, kuru var izgatavot no izolācijas materiāla ar augstu siltuma vadītspēju un ar ķēdes kontakta spailēm (sauktām arī par tapām), kas iziet no IC korpusa.
Pamatojoties uz tapas konfigurāciju dažāda veida IC ir pieejami iepakojumi.
- Divējāda līnijas pakete (DIP)
- Plastmasas četrstāvu plakanais iepakojums (PQFP)
- Flip-Chip lodīšu režģa masīvs (FCBGA)
IC iepakojuma veidi
The tranzistori ir galvenie komponenti IC ražošanā . Šie tranzistori var būt bipolāri tranzistori, vai lauka tranzistori ir atkarīgi no IC piemērošanas. Tā kā tehnoloģija katru dienu pieaug, pieaug arī IC integrēto tranzistoru skaits. Atkarībā no tranzistoru skaita IC vai mikroshēmā, IC tiek iedalīti piecos tipos, kas norādīti zemāk.
| S.No | IC kategorija | Vienā IC mikroshēmā iekļauto tranzistoru skaits |
| 1 | Maza mēroga integrācija (SSI) | Līdz 100 |
| divi | Vidēja mēroga integrācija (MSI) | No 100 līdz 1000 |
| 3 | Liela mēroga integrācija (LSI) | No 1000 līdz 20K |
| 4 | Ļoti liela mēroga integrācija (VLSI) | NO 20K līdz 1000000 |
| 5 | Īpaši liela mēroga integrācija (ULSI) | No 10,00 000 līdz 1,00,00 000 |
Integrētās shēmas priekšrocības salīdzinājumā ar diskrētām shēmām
- Diezgan maza izmēra integrēto shēmu, praktiski ap 20 000 elektronisko komponentu, var ievietot vienā kvadrātcollā IC mikroshēmas.
- Daudzas sarežģītas shēmas ir izgatavotas vienā mikroshēmā, un tas vienkāršo sarežģītas shēmas projektēšanu. Un arī tas uzlabo sistēmas darbību.
- IC nodrošinās augstu uzticamību. Mazāks savienojumu skaits.
- Tie ir pieejami par zemām izmaksām lielapjoma ražošanas dēļ.
- IC patērē ļoti mazu vai mazāk enerģijas.
- To var viegli nomainīt no citas ķēdes.
Integrēto shēmu trūkumi
- Pēc IC izgatavošanas nav iespējams modificēt parametrus, kuros darbosies integrētā shēma.
- Kad mikroshēmas sastāvdaļa sabojājas, visa mikroshēma ir jāaizstāj ar jaunu.
- Lai iegūtu lielāku kapacitātes vērtību (> 30pF) IC, mums vajadzētu savienot diskrētu komponentu ārēji
- Nav iespējams ražot lielas jaudas IC (vairāk nekā 10 W).
No iepriekš minētās informācijas mēs varam secināt, ka kopumā integrētās shēmas ir mini shēmas, kas izgatavotas uz vienas silīcija mikroshēmas, un tādējādi lauka ziņā ievērojami ietaupot. Tā kā diskrētās shēmas sastāv no dažādiem aktīviem un pasīviem elektroniskiem komponentiem, kas savienoti ar a PCB ar lodēšanas procesa palīdzību . Mēs ceram, ka esat labāk izpratis šo koncepciju. Turklāt visi jautājumi par šo koncepciju vai elektronikas projektu īstenošanai , lūdzu, sniedziet atsauksmes, komentējot komentāru sadaļā zemāk. Šeit ir jautājums jums, Kāda ir galvenā IC funkcija ?
