Особенности, характерные для интегральных микросхем
Элемент, включенный в электрическую цепь, выполняет лишь малозначительную функцию. В электронике даже для решения простых задач требуется несколько каскадов, состоящих из одного и более активных компонентов, элементов обвязки (пассивных радиодеталей). При реализации более сложных функций со значительным уменьшением габаритов и количества изделий, а также снижения потребления энергии применяют интегральные микросхемы, в которых реализованы электронные схемы или целые массивы. В этой статье рассмотрим какие особенности характерны для интегральных микросхем.
Характерные особенности для интегральных микросхем и основные характеристики
В одной микросхеме может находиться от десятка до сотен тысяч, а то и миллиона неразрывно связанных между собой элементов.
Состав микросхем
Кристалл микросхемы — чип состоит из слоев либо наложений материалов:
- полупроводниковых;
- токопроводящих;
- резистивных;
- изоляционных и др.
Из них выполнены активные элементы:
- транзисторы (одно и многоэмиттерные, одно и многоколлекторные), составные транзисторы;
- диоды, стабилитроны, динисторы и др.
Также эти элементы связаны между собой пассивными компонентами, которые в общей архитектуре кристалла представляют собой:
- проводники, перемычки;
- индуктивности, трансформаторы;
- электрические емкости и др.
Функциональные различия
Обычные (единичные) электронные компоненты могут использоваться универсально. Например, транзистор можно включить по схеме с общим коллектором, эмиттером или базой, применить в усилительном, генераторном или ключевом режиме. Зато интегральные микросхемы имеют более узконаправленное применение, хотя они разрабатываются как законченный узел со строго определенными функциями. Например, логический элемент, усилитель, элемент памяти, программируемый компонент
В любом случае, возможности интегральных микросхем, в своем роде, всегда превосходят одиночные компоненты. Например, транзистор может усилить сигнал, ток, напряжение или мощность лишь в десятки, реже в сотни раз. Причем величина и свойства усиления зависят от схемы включения, перестраивая которую, например, ручной коммутацией или изменением сопротивления в цепи, можно регулировать в нужных пределах. Но для полного решения необходимых задач этого не всегда достаточно: требуется использование нескольких каскадов с одинаковой, похожей или разной схемотехникой.
Интегральные микросхемы могут решать сразу целый комплекс задач. Например, от начального усиления до выхода на нагрузку. Причем в корпусе микросхемы может находится не один такой исполнительный блок, а сразу несколько: одинаковые, разные или комбинированные. В состав микросхемы может входить целая база элементов для решения многих задач. Аналоговые функции — усиление, генерация, сравнение и коммутация, иногда можно реализовать с помощью дискретных активных и пассивных элементов.
Для создания же цифровых каскадов требуется использование только интегральных микросхем. Потому что для построения даже одного логического элемента или регистра требуется десяток, а то и сотня единичных радиокомпонентов. Поэтому их создание на обычных активных и пассивных деталях нецелесообразно. В итоге, их реализуют на основе микросхем, где от количества микроэлементов внутри целостного кристалла зависит степень ее интеграции. Все аналоговые микросхемы малой интеграции, содержат десятки, реже сотни элементов, в то время как цифровые и комбинированные занимают всю линейку интеграции микросхем.
При создании и конструировании микросхем важное место занимает грамотно разработанная структура, которая напрямую влияет на качество и ценность параметров, а также долговечность самих чипов. В компании «ЗУМ-СМД» можно купить микросхемы оптом. Мы сотрудничаем с известными производителями интегральных компонентов. Качество изделий товаров нашего магазина подтверждено сертификатами и многолетней репутацией фирм производителей.
