Типы интегральных схем

Интегральные схемы — очень особенная и важная тема для цифровой электроники. Цифровая электроника связана с 0 и 1 . При использовании 0, 1 в цифровом виде представляется только каждый аналоговый сигнал.

Простое определение интегральной схемы — это миниатюрная недорогая электронная схема, состоящая как из активных, так и из пассивных элементов, изготовленных на основе монокристаллического кремния. Интегральная схема выполнена из полупроводникового материала. Интегральные схемы делятся по многим параметрам. Они есть

1. На основе приложения.
2. На основе технологии.
3. На основе уровня интеграции.

На основе приложения:

Существует два типа интегральных схем в зависимости от области применения. Они есть

1. Линейные интегральные схемы. Линейные интегральные схемы имеют бесконечное количество непрерывных входных и выходных состояний. Линейные интегральные схемы снова делятся на

• Общего назначения : Примеры: IC555
• Специальное назначение : Примеры: LM380 для усиления звука

2. Цифровые интегральные схемы. Цифровые интегральные схемы имеют конечное число дискретных входных и выходных состояний.

По технологии:

Блок-схема интегральной схемы на основе технологии приведена ниже.

Существует два типа интегральных схем, основанных на технологии. Они есть

1. Монолитная технология. Монолитные схемы действуют как полные схемы, разработанные на одном куске кремния или любого полупроводника. Примеры: Операционный усилитель IC741.

Существует два типа монолитной технологии. Они есть:

• Биполярный: снова биполярный делится на два типа. Они есть:
  • Изоляция PN-перехода
  • Диэлектрическая изоляция
• Униполярный: Униполярный снова делится на два типа. Они есть
  • полевой транзистор
  • UJT

2. Гибридная технология. Гибридная технология имеет керамическую подложку, на которой расположено множество кремниевых чипов. Он также может использовать смешанные технологии, такие как чипы GaAs вместе с кремниевыми чипами.

В зависимости от уровня интеграции:

Существует пять типов уровней интеграции. Они представлены в таблице ниже.

Размеры интегральной схемы в зависимости от уровня интеграции:

Интеграция малого масштаба:

• Для мелкомасштабной интеграции длина должна быть 1 мм .
• Для мелкомасштабной интеграции ширина должна быть 1 мм.
• Для мелкомасштабной интеграции высота должна быть 0,5 мм.

Среднемасштабная интеграция:

• Для средней интеграции длина должна быть 4 мм .
• Для интеграции среднего масштаба ширина должна быть 4 мм.
• Для средней интеграции высота должна быть 0,5 мм.

Крупномасштабная интеграция:

• Для крупномасштабной интеграции длина должна быть 10 мм .
• Для крупномасштабной интеграции ширина должна быть 10 мм.
• Для крупномасштабной интеграции высота должна быть 0,5 мм.

Очень масштабная интеграция:

• Для очень крупного масштаба длина интегрирования должна быть 10 мм.
• Для очень крупномасштабной интеграции ширина должна быть 10 мм.
• Для очень крупномасштабной интеграции высота должна быть 0,5 мм.

Сверхмасштабная интеграция:

• Для сверхбольшой интеграции длина должна быть 10 мм.
• Для сверхкрупномасштабной интеграции ширина должна быть 10 мм.
• Для сверхбольшой интеграции высота должна быть 0,5 мм.

Семейства цифровой логики в интегральных схемах:

1. TTL: TTL обозначает транзисторно-транзисторную логику. В транзисторно-транзисторной логике логические элементы построены вокруг транзисторов, поэтому она называется TTL. Основным затвором в схеме ТТЛ является затвор И-НЕ. Существует много типов семейств TTL. Они есть

• Стандартный ТТЛ.
• Скорость ТТЛ
• ТТЛ с низким энергопотреблением.
• Шоттки ТТЛ.
• Маломощный ТТЛ Шоттки
• Усовершенствованный ТТЛ Шоттки
• Усовершенствованный ТТЛ Шоттки с низким энергопотреблением
• Быстрый Шоттки

2. ECL: ECL обозначает связанную с эмиттером логику. В этом семействе цифровой логики эмиттеры транзисторов связаны, и эти транзисторы работают в более активных областях, чем в областях насыщения. Основными элементами схемы ECL являются вентили ИЛИ и ИЛИ-НЕ.

3. MOS: MOS расшифровывается как Metal Oxide Semiconductor. Это семейство цифровой логики имеет более простую конструкцию с низким энергопотреблением. Основным затвором в схеме МОП является затвор И-НЕ. Существует два типа МОП-схем. Они есть.

• NMOS: в NMOS больше областей n-типа, чем p-типа.
• PMOS: в PMOS больше областей p-типа, чем n-типа.

4. КМОП

КМОП расшифровывается как Комплементарный металл-оксид-полупроводник . В CMOS основными вентилями являются NOR и NAND. CMOS разработан с комбинацией PMOS и NMOS. Есть несколько типов CMOS. Они есть.

• Статическая КМОП
• Псевдо-nMOS

Преимущества интегральной схемы:

• Интегральная схема потребляет очень мало энергии.
• Интегральная схема имеет высокую надежность.
• Интегральная схема доступна по низкой цене.
• Интегральная схема работает на высокой скорости.

Недостатки интегральной схемы:

• Трансформаторы и индуктивность не имеют понятия интегральной схемы.
• Если один компонент интегральной схемы выходит из строя, то заменяется вся схема.
• Интегральные схемы не являются гибкими.

Применение интегральной схемы:

• В запоминающих устройствах используется интегральная схема.
• В микроволновых печах используется концепция интегральной схемы.
• В датчиках температуры используется концепция интегральной схемы.
• В таймерах-счетчиках используется интегральная схема.