Entegre devreler IC'nin ticaret ve inşaat nedeniyle ayrılamayacak şekilde birbirlerinden ayrılamayan ve elektriksel olarak birbirine bağlanan elemanları içeren devre olarak tanımlanmaktadır. Böyle bir devre oluşturmak için sayısız teknoloji kullanılabilir. Bugün IC dediğimiz şey, başlangıçta monolitik bir entegre devre olarak biliniyordu. Kilby'nin 1958'de ilk çalışan IC'yi yarattığına ve sıkı çalışması nedeniyle 2000 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü kazandığına inanılıyor. Bu icadın ilk alıcısı ABD Hava Kuvvetleri idi.
Entegre Devre nedir?
Bazen bir çip veya mikroçip olarak adlandırılan entegre devre (IC), üzerinde bin veya milyonlarca küçük direnç, kapasitör ve transistörün üretildiği yarı iletken bir tabakadır. Bir IC, bir amplifikatör, osilatör, zamanlayıcı, sayaç, bilgisayar belleği veya mikroişlemci olarak işlev görebilir. Tam bir IC, gelecekteki uygulamasına bağlı olarak doğrusal (analog) veya dijital olarak kategorize edilir. Entegre devreler bunların hepsini çarpıttı. Temel fikir, çok sayıda bileşen ve aralarındaki bağlantılarla tam bir devre elde etmek ve her şeyi bir silikon parçasının yüzeyinde mikroskobik olarak küçük bir formda yeniden oluşturmaktı. İnanılmaz derecede akıllıca bir fikirdi ve dijital saatlerden cep hesap makinelerine, Ay'a iniş roketlerine ve yerleşik uydu navigasyonlu kollara kadar her türden 'mikroelektronik' cihazı mümkün kıldı.
Entegre Devreler Nasıl Yapılır?
Bir bilgisayar için nasıl bellek veya işlemci çipi oluştururuz? Her şey, silikon gibi kimyasal olarak işlenen veya onu oluşturmak için katkılanan ve farklı elektriksel özelliklere sahip ham bir bileşik elementle başlar.
Entegre Devre Sembolü
Doping Yarı İletkenleri
Geleneksel olarak, insanlar iki düzgün kategoriye uyan ekipmanı düşünürler: elektriğin içlerinden kolayca geçmesine izin verenler (iletkenler) ve vermeyenler (yalıtıcılar). İletkenlerin çoğunu metaller oluştururken, plastik, ahşap ve cam gibi ametaller yalıtkanlardır. Aslında, etkiler bundan çok daha karmaşıktır, özellikle periyodik tablonun merkezindeki (grup 14 ve 15) elementleri, özellikle de silikon ve germanyumun tanımlanması söz konusu olduğunda. Genellikle, yalıtkanlar, doping olarak bilinen bir prosedürde onlara küçük miktarlarda safsızlık eklersek daha çok iletkenler gibi performans göstermeye hazırlanan elemanlardır.
Entegre Devre Tasarımı
Silikona antimon eklerseniz, genellikle elektriği iletme gücünü içereceğinden biraz daha fazla elektron sağlarsınız. Bu şekilde 'katkılı' silikona n-tipi silikon denir. Antimon yerine bor eklediğinizde, silikonun elektronlarının bir kısmını alıp, geride “negatif elektronlar” olarak çalışan “delikler” bırakırsınız, daha sonra pozitif bir elektrik akımını ters yönde taşırsınız. Bu tür silikonlara p-tipi denir. Elektronların çok çekici şekillerde hareket ettiği kavşaklar oluşturmak için n-tipi ve p-tipi silikon alanları yan yana koymak, elektronik olarak üretme şeklimizdir, yarı iletken cihazlar diyotlar, transistörler ve hatıralar gibi.
Talaş Fabrikası İçinde
Bir entegre devrenin üretilmesi prosedürü, gofret adı verilen ince disklere (yaklaşık bir kompakt disk boyutunda) 'salam dilimlenmiş', uzun bir katı boru şeklinde şekillendirilmiş büyük tek bir silikon kristaliyle başlar. Gofretler, her biri tek bir silikon çip (bazen mikroçip olarak adlandırılır) oluşturacak birçok özdeş kare veya dikdörtgen alanda işaretlenmiştir. Yüzeyin farklı alanlarına doping yaparak bunları n-tipi veya p-tipi silikona dönüştürmek için her çip üzerinde binlerce, milyon veya milyarlarca aparat üretilir.
Çip İçinde Çalışma
Doping, çok sayıda farklı süreçle tamamlanır. Püskürtme olarak bilinen bunlardan birinde, doping malzemesinin iyonları tıpkı bir tabancadan çıkan mermiler gibi silikon gofrete ateşlenir. Buhar biriktirme adı verilen bir başka prosedür, katkı maddesinin gaz olarak sokulmasını ve safsızlık atomlarının silikon tabakanın yüzeyinde ince bir film oluşturacak şekilde konsantre olmasına izin verilmesini içerir. Moleküler ışın epitaksiyel, ifadenin çok daha doğru bir şeklidir.
Elbette, yüzlerce, milyonlarca veya milyarlarca aparatı tırnak büyüklüğündeki bir silikon çipine yerleştiren entegre devreler göründüğünden biraz daha zordur. Mikroskobik (veya hatta bazen Nanoskopik) ölçekte çalışırken, bir nokta kirin sebep olabileceği kaosu hayal edin. Bu nedenle yarı iletkenler, havanın titizlikle filtrelendiği ve çalışanların her türlü koruyucu giysiyi tüketen hava kilitlerinden içeri girip çıkması gereken temiz odalar adı verilen lekesiz laboratuvar ortamlarında hazırlanır.
Entegre Devre Türleri
Aşağıdakileri içeren bir entegre devrenin farklı türleri
Dijital Tümleşik Devreler
Bu tür bir IC'nin iki tanımlı seviyesi vardır: 1'ler ve 0'lar, bunların ikili matematik üzerinde çalıştıklarını gösterir; burada 1 açık ve 0 kapalı anlamına gelir. Bu tür IC'ler, hepsi tek bir çipte birleştirilen milyonlarca flip flop, mantık kapısı ve başka şeyler içerdikleri için özenle gerçekleştirilir. Dijital IC örnekleri şunları içerir: mikro denetleyiciler ve mikroişlemciler .
Entegre Devre Türleri
- Mantık IC'leri
- Hafıza kartı,
- Arayüz IC'leri (seviye değiştiriciler, serileştirici / serileştirici, vb.)
- Güç Yönetimi IC'leri
- Programlanabilir Cihazlar
Analog Tümleşik Devreler
analog entegre devreler sürekli sinyalleri ele alarak çalışır ve filtreleme, amplifikasyon, demodülasyon ve modülasyon gibi görevleri yerine getirebilir. Sensörler, OP-AMP'ler esasen Analog IC'lerdir .
- Doğrusal IC'ler
- RF IC'ler
Karışık Sinyal
Dijital ve analog IC'ler tek bir çip üzerinde kullanıldığında, ortaya çıkan IC, karışık sinyal entegre devreler olarak bilinir.
- Veri Toplama IC'leri (A / D dönüştürücüler, D / A dönüştürücü, dijital potansiyometreler dahil)
- Saat / zamanlama IC'leri
Entegre Devrelerin Kullanımları
Entegre devre, çalışma masası olarak yarı iletken bir malzeme (okuma çipleri) kullanır ve görev için sıklıkla silikon seçilir. Sonradan, elektrik parçaları diyotlar, transistörler ve dirençler, vb. gibi bu yongaya minimize edilmiş biçimde eklenir. Elektrikli bileşenler, birden çok görevi ve hesaplamayı gerçekleştirebilecek şekilde birleştirilir. Silikon, bu montajda gofret olarak bilinir.
Entegre Devrelerin Uygulamaları
IC'lerin uygulamaları aşağıdakileri içerir
- Radar
- Kol saatleri
- Televizyonlar
- Suyu Yapıcılar
- Pc
- Video İşlemcileri
- Ses Yükselteçleri
- Bellek Aygıtları
- Mantık Aygıtları
- Radyo frekansı Kodlayıcılar ve Kod Çözücüler
Bu yazıda, entegre devrenin ne olduğu, entegre devrelerin nasıl yapıldığı vb. Dahil olmak üzere entegre devre hakkında kısaca tartıştık. Yonga fabrikası içinde bir yarı iletken katkı maddesi yardımıyla entegre devreler oluşturmak için iki tür yöntem kullanılmıştır. Dijital entegre devreler, analog entegre devreler ve son olarak örneklerle karışık sinyaller gibi farklı entegre devre türlerini ele aldık. Ayrıca entegre devrenin kullanımları ve entegre devrelerin uygulamaları da tartışılmıştır.
Ayrıca, bu konseptle ilgili herhangi bir sorunuz varsa veya elektrik ve elektronik projelerini uygulamak , lütfen aşağıdaki yorum bölümünde yorum yaparak değerli önerilerinizi iletin. İşte sana bir soru bir IC'nin ana işlevi nedir?
