集積回路:詳細ガイド

集積回路については、これについて必要な議論をしなくても、生命の維持にとって呼吸がいかに重要であるかを正しく理解しています。はい！それこそまさに、集積回路が今世紀の進歩にどのように関係しているかです。

集積回路は、PCB 製造に必要な多くの改良を経て、今日の状態に至りました。設計された最初のトランジスタは大きくて魅力的ではありませんでした。

多くの発明家が最初からアイデアを掴んでいましたが、もちろん実行しなければ計画はひとつのままです。この連鎖は、Texas Instruments の Jack Kilby と Fairchild Semiconductor Incorporated の Robert Noyce が発効したときに断ち切られました。

集積回路の利点は、私たちの生活を向上させるためにいくら強調してもしすぎることはありません。これはどういう意味ですか?

たとえば、この集積回路の全体像を初めて知ったとき、発明者のために熱心に祈りました。手のひらサイズのデバイスに変更できるドラムのような電子機器を持ち歩くとは想像もしていなかったからです。 /P>

現在、チップのサイズ、迅速さ、および容量または容量を考慮すると、これらの要素がこの現在の時代に発生した年から、さらに改善されています。

主に設計された集積回路は、電子回路で最も重要なコンポーネントがトランジスタであることを知っていたので、シリコンである半導体材料上にトランジスタのクラスターを組み立てる際に使用される手順に基づいて構築されました。

集積回路とは?

1.1 定義

「統合」という言葉は、全体を形成するための構成または調整を意味します。集積回路は、設計された抵抗器、トランジスタ、およびコンデンサを収容するミニ半導体、通常はシリコンを表しています。

集積回路は、デジタルまたはアナログ、またはデジタルとアナログの両方の混合である電子ベースのデバイスであり、一部の電子デバイスおよびツールのフレームまたはテンプレートとして機能します。

半導体片に多くのトランジスタ、コンデンサ、または抵抗を収容することを唯一の目的として構築されています。多くの場合、集積回路はマイクロチップまたは単にチップと呼ばれます。

トランジスタ、抵抗器、またはコンデンサの数は、集積回路上で数千、数百万、さらには数十億にも及ぶことがあります。集積回路の発明のピークから、それは時間とともにかなり多くの改良を経てきました.

一部のチップは、一般に小規模統合と呼ばれる、最小から数百個のトランジスタまでしか収容できません。

また、最大数千個のトランジスタしか収容できないチップは、一般に中規模集積または MSI と呼ばれます。

100 万個までのトランジスタを収容するチップは、大規模集積または VLSI と呼ばれます。最後に、単一のチップに最大数十億個のトランジスタを収容する集積回路を意味する超大規模集積があります。

1.2 アナログ CMOS 集積回路の設計

「CMOS」は、相補型金属酸化物半導体を指し、「COS-MOS」とも呼ばれます。つまり、相補対称金属酸化物半導体は、デジタルとアナログの両方のアプリケーションで使用されます。

さらに、アナログ形式での CMOS の使用では、CMOS オペアンプ集積回路のような例があります。シグナル リレーを利用する代わりに、トランスミッション ゲートをアナログ マルチプレクサとして使用できます。

ここでは、CMOS の 1 つの単一ユニットである MOSFET を参照します。 MOSFET は、Metal-oxid-silicon field-effect-transistor の頭字語です。相補型 MOSFET の組み合わせは、CMOS 回路と呼ばれます。

明確な利点は、論理回路がその論理ゲートを交互に切り替えるときにのみ、デバイス全体にフローを転送することです。したがって、関連する電力放蕩が 10 分の 1 でなくなります。これは、多くの論理回路の 10 個のゲートのうちの 1 つが特定の時間に交互に変化するためです。

1.3 集積回路の種類

集積回路の種類を見ると、次のようになります。

• アナログ集積回路 :アナログ回路は、信号の増幅、フィルタリング、および変更を含む機能を実行します。マイナー コンポーネントの使用により、それらは最も単純なタイプの集積回路と見なされます。

それらは、信号を送受信するデバイスで一般的に使用されます。アナログ集積回路は、継続的な変動に対応するデバイスにも使用されます。

• デジタル集積回路 :デジタル回路は、データ フローの方向を補助し、バイナリ 0 と 1 を使用して数学的推定を実行します。デジタル集積回路は、コンピューター システムの構築に使用されます。

アナログ集積回路とは異なり、デジタル集積回路は正確な値の読み取り値のみを受信するように構成されています。

• マイクロプロセッサ回路: マイクロプロセッサ回路に言及するとき、それぞれが特定の機能を実行する、数千の単一デジタル回路として完全に整列された数百万または特に数十億のトランジスタについて話している.

これに加えて、1 秒あたり数十億のタスクを実行できるため、非常に洗練されたタイプの集積回路になっています。

集積回路の解析と設計

2.1 アナログ集積回路の設計と解析

アナログ集積回路の設計と解析では、複合回路部品に「標準までの」モデルを使用することに基づいていると想定されています。 2 つの異なる分析を見てみましょう。最初の分析は手の分析です。

ハンド分析では、明らかに自然なモデルにより、上記の仮定は楽観的または正確です。さらに、他の研究は、より技術的なタイプの分析を示しており、コンピューター分析と呼ばれています。

いくつかの重要な理由から、回路を計画または設計する個人にとって、頻繁に使用されるモデルのソースと、すべてのモデルに含まれる近似のレベルに関する詳細な知識を持っていることが重要です。

集積回路用の最新の半導体デバイス

3.1 集積回路用の最新の半導体デバイス

3.1.1 半導体デバイスとは

半導体は、導体の桁間で電気桁を伝導できる電子素子です。特定の条件下では電気を伝導できるが、すべての状態では電気を伝導できないのは?また、この事実のために、それは電気の適切な導体とみなされます.

3.1.2 半導体産業

5 番から 6 番までのように、半導体デバイスは、MP3、自動車、薄型テレビ、コンピューター、ビデオゲーム、洗濯機、ラジオなど。

意識的または無意識のうちに、私たちは通常の日常活動を行うためにそれらに依存する傾向があります.それでは、コンピューターの角度から議論を見てみましょう。

ここで、3 ～ 4 年前、または 5 年前に購入したラップトップを所有していて、それを交換したいと仮定すると、返品したいコンピューターの交換は少額であることがわかります。

さらに、これはなぜですか？これは、時間が経つにつれて、複雑さ、速度、および一般的なパフォーマンスが時間とともに増加するためです。同じ価格またはその他のものであっても.

昨年製造されたコンピュータが 150mps/s の速度で動作する場合、今年は 1500mps/s を使用するラップトップが作成されたため、この業界の経済発展のタイプは比較的高いことに気付くでしょう。とても現実的です。

この業界の成功は、製品の新しい改良が時間の経過とともに一貫して行われ、トランジスタなどの製品のサイズが小さいために製造コストも削減されているという事実から来ていると推測できます。

3.2 集積回路用の半導体デバイス

集積回路用の半導体デバイスには、

• トランジスタ – トランジスタは利用範囲が広く、複雑であると考えられています。バイポーラ接合トランジスタを意味する BJT は、最初のトランジスタ設計であり、他のトランジスタとは異なり、3 つの端子を備えています。

半導体デバイスの 3 つの端子は次のように分けられます。ベース、コレクター、エミッターです。トランジスタの主な用途の 1 つは、スイッチとして機能することです。

• ダイオード – ダイオードは、その両端の電圧降下が特定の境界またはしきい値よりも小さい条件で電流の流れを禁止する半導体デバイスと呼ばれます。それでも、電圧降下がしきい値または限界を超える場合、この状態での電流は大幅に増加します。予想どおり、ダイオードは同じ特性を持つことはできないため、さまざまです。

デジタル集積回路

4.1 デジタル集積回路の説明

デジタル集積回路の長さと幅を議論する際には、マイクロプロセッサやマイクロコントローラなどのいくつかの必要なツールを強調することが不可欠です.

デジタル集積回路の基本的なタイプは、マイクロプロセッサです。マイクロプロセッサは、機能と論理機能の組み合わせに基づいて設計されています。さて、問題は次のとおりです。そもそもこの論理関数はどのように構築されているのでしょうか?

ある意味では、論理機能は電子部品またはコンポーネントを使用して設計または構築され、そのようなコンポーネントの例にはトランジスタが含まれます。

デジタル回路に関して前述したように、最終的にそれを推測できます。このタイプの集積回路は、読み取り値または値の間で連続的かつ交互に変化するアナログ集積回路とは異なり、バイナリの使用を伴います。

デジタル回路は、論理機能を実行する際に、ON または OFF、True または False、0 または 1 などの定数を使用します。このデジタル タイプは、単一の半導体片上に設計されたコンポーネントの複数の接続を含む集積回路を利用し、何十億ものトランジスタを含めることができます。

コンポーネントをまとめてデジタル集積回路を形成するには、面倒で時間のかかるプロセスが必要なため、アプリケーション プロセスでは、半導体材料またはチップ上に多数または少数の電子コンポーネントを収容する集積回路を利用します。

ゲートとも呼ばれる論理回路は、デジタル システムの基本です。

PCBA の集積回路

5.1 PCBA の集積回路とその応用

ラピッド プロトタイピングの前に、3D PCB プリンティングが PCB を作成し、プリント回路基板アセンブリを行います (PCBA は、プリント回路基板アセンブリを示すために使用される頭字語です。

プリン PCBA の集積回路を扱う前に、PBCA について少し説明する必要があります。ted 回路基板アセンブリは銅でできており、他の材料と組み合わせてトレースとパッドを形成します。プリント回路基板は、電子部品やコンポーネントを所定の位置に固定するのに役立つ基板です。

集積回路は、半導体材料であるシリコンを、トランジスタなどの他のコンポーネントと組み合わせて利用します。プリント回路基板は、ボード上に快適に配置されたチップを収容します。

5.2 集積回路の応用

を含む集積回路のアプリケーション

• パソコン
• テレビ
• メモリー デバイス

5.3 選択

集積回路は WellPCB で入手できます。個々のニーズはさまざまであるため、十分な設備が整っています。あなたが私たちからPBCAを行っているとき、私たちは個人的な興味に合わせてさまざまな集積回路を提供しています.

結論

集積回路は、私たちの日常生活の困難を打破するように思えます。アイデアを得た一般的な発明者から実践を導入した個人に至るまで、それは速度や信頼性などの要素である集積回路の起源を示しました。

時間の経過とともに大幅に改善された場合、または使用しているモバイル デバイスがこのミニ サイズではなく、かなり大きなケースのデバイスである可能性があります。つまり、一言で言えば、集積回路は私たちの生活を改善し、より速く、改善され、安定した世界を提供してくれました.

集積回路はチョイス次第で大きく変わるので、チョイスだけでなくオリジナリティも出してくれます。組み立てが必要な場合は見積もりをリクエストできます。困った質問や提案がある場合は、遠慮なくお知らせください。