Układy scalone, czyli monolityczne układy elektroniczne stały się integralną częścią współczesnej elektroniki. Ich popularność wynika przede wszystkim z tego, że przyspieszają i upraszczają procesy produkcyjne, a także pozwalają na zmniejszenie wymiarów urządzeń elektronicznych i zwiększenie ich wydajności. W artykule przedstawimy wprowadzenie do układów scalonych oraz rozpowszechnione rodzaje.
Czym są układy scalone?
Układy scalone (ang. Integrated Circuit – IC), zwane również mikroprocesorami lub mikroukładami, to obecnie powszechnie stosowane układy elektroniczne, które umożliwiają zintegrowanie na jednym krzemowym podłożu kilkudziesięciu, a nawet kilku tysięcy komponentów elektronicznych (np. bramek logicznych, tranzystorów, kondensatorów, oporników itp.). Dzięki temu minimalizuje się koszty produkcji oraz miejsce zajmowane przez elementy elektroniczne, co przekłada się na wygodę użytkowania.
Rodzaje układów scalonych
Wśród rozpowszechnionych rodzajów układów scalonych wyróżnić możemy:
1. Układy cyfrowe – wykorzystywane głównie w elektronice cyfrowej. Mają zastosowanie np. w procesorach, pamięciach, kontrolerach dyskowych itp.
2. Układy analogowe – zapewniają przetwarzanie sygnałów analogowych (np. dźwięku, obrazu, temperatury). Dzięki nim możliwe jest m.in. przetwarzanie sygnałów audio, woltomierze, czy oscyloskopy.
3. Układy hybrydowe – wykonane z połączenia elementów cyfrowych i analogowych, co umożliwia łączenie funkcjonalności obu rodzajów układów.
4. Układy mieszane – łączą w sobie funkcjonalność analogową i cyfrową. Popularne stosowanie układów mieszanych to np. sterownik silnika.
Wprowadzenie do technologii produkcji układów scalonych
Badania i prace nad układami scalonymi nadal trwają, a technologia ich produkcji ulega stałemu rozwojowi. Proces ten polega na wypalaniu struktury układu w krzemowym podłożu, a następnie nanoszeniu warstw ochronnych i ekspozycji układu na światło UV.
Ważne elementy układów scalonych
Ważnymi elementami układów scalonych są:
1. Kosti krzemowe – stanowią podłoże dla układów skalonych. Proces produkcji obejmuje wypalanie na nich struktury układu.
2. Transformator scalony – stanowi integralną część układów analogowych, a także służy do izolacji sygnałów cyfrowych i analogowych.
3. Mostek-H – pozwala na przetwarzanie sygnałów analogowych do postaci cyfrowej lub odwrotnie. Jest stosowany w układach analogowo-cyfrowych oraz cyfrowo-analogowych.
Podsumowanie
Układy scalone to nieodłączna część współczesnej elektroniki. Dzięki ich zastosowaniu możliwe jest uproszczenie i przyspieszenie procesów produkcyjnych, a także zmniejszenie wymiarów oraz zwiększenie wydajności urządzeń elektronicznych. Dostępne w sprzedaży rodzaje układów scalonych to przede wszystkim: cyfrowe, analogowe, hybrydowe oraz mieszane. W procesie produkcji układów scalonych ważne są elementy takie jak: kosci krzemowe, transformator scalony i mostek – H.
Najnowsze komentarze