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デジタル集積回路とは何ですか、そしてそのタイプ

ラップトップ、携帯電話、冷蔵庫、テレビ、コンピューターなど、私たちが日常的に使用しているほとんどすべての電子機器は、すべて複雑または単純な回路で製造されています。私たちが使用する電子回路は、相互に接続されたいくつかの電子部品と電気部品で構成されています。このようなリンクは、コンデンサ、抵抗器、トランジスタ、ダイオード、インダクタ、ダイオードなどに電流を流すためにワイヤを接続することによって実現されます。回路は、接続、製造プロセス、サイズ、信号などの特定の基準に基づいていくつかのタイプに分類できます。使用する。この記事では、回路で使用される信号に焦点を当て、さらにトピックをデジタル集積回路とそのタイプに関する事項に絞り込みます

デジタル集積回路とは何ですか?

では、デジタル集積回路とは何ですか?要するに、デジタル集積回路は、デジタル電子機器の実用的な側面を表しているか、それを表しています。デジタル電子回路は、0や1などの戦略的信号または離散信号を保持/処理します。これらの2つの異なる状態(論理0と論理1)は、低(論理0)と高(論理1)です。デジタル集積回路は、とりわけ、デジタルマルチプレクサ、カウンタ、論理ゲート、およびフリップフロップを採用しています。

デジタル電子回路を設計する特定の絶対電圧値(たとえば、「真または偽」の論理演算)を受け入れるように設計されています。たとえば、デジタル電子回路は、バイナリ回路と呼ばれる2つの状態を使用します。これらのバイナリ回路には、1(右)と0(偽)を表す「オフ」と「オン」のバイナリ量が付属しています。他のコースとは異なり、デジタル電子回路は経済的で、製造や設計が簡単です。

デジタル集積回路は、広範囲の信号とは対照的に、いくつかの状態または定義されたレベルでのみ機能します。

デジタル統合デバイスは、膨大な数の電子デバイス、モデム、コンピュータネットワーク、周波数ネットワーク、およびコンピュータで使用されています。

要するに、デジタル集積回路の標準的な基本ブロックのいくつかは論理ゲートです。他のタイプのコースやチャネルとは異なり、デジタル集積回路は、いくつかの定義されたレベルの信号振幅でのみ動作します。

デジタル集積回路シリーズ

7400シリーズと4000シリーズの集積回路があります。 7シリーズの適切な例は次のとおりです。

  • 7400
  • 7402
  • 7404
  • 7408
  • 7432
  • 7488

4のタイプは次のとおりです。

  • 4001
  • 4009
  • 4011
  • 4030
  • 4071
  • 4077
  • 4081

L集積回路シリーズの例

デジタル集積回路にはさまざまなファミリがあります。デジタル電子回路に関して言えば、ファミリとは、いくつかの自動ゲートの組み合わせを使用して構築されたデバイスを指します。ファミリは、個別またはスタンドアロンのロジックレベルと電源電圧電源で構成されます。注意すべき重要な点は、デジタル集積回路のさまざまなシリーズには、明確な長所と短所があるということです。また、すべてのファミリ内で、一部の電圧範囲は低い場合と高い場合があります。以下は、デジタル集積回路シリーズ/ファミリのリストです。

•ダイオードロジック

ダイオードロジックに関して言えば、ロジック全体の実装は、ダイオードと抵抗を使用して行われます。 DLまたは論理ダイオードでは、ダイオードまたは主な目的は「および」「または」演算子を実行することです。

•抵抗-トランジスタロジック

抵抗-トランジスタ理論(RTL)に関しては、ロジック全体の実装は抵抗とトランジスタを使用して実現されます。抵抗器の電子機器は、他の電子機器のように高価ではなく、設計が単純すぎます。唯一の欠点は、RTLがかなりの電力を消費することです。

•ダイオード-トランジスタロジック

ダイオードトランジスタロジック(DTL)に関しては、ロジック全体の実装はトランジスタとダイオードを介して行われます。 DTLには、他の抵抗トランジスタロジックやダイオードロジックに比べていくつかの利点があります。たとえば、そのダイオードは、ORおよびAND演算を簡単に効率的に実行できます。 DTLに関連するもう1つの利点は、抵抗ではなくダイオードを使用することでOR動作を実現できることです。

•トランジスタ-トランジスタロジック

TTLまたはトランジスタ-トランジスタロジックには、トランジスタの周りに作られた論理ゲートがあります。トランジスタ-トランジスタ理論は、バイポーラトランジスタの使用を採用しており、さまざまなバージョンが付属しています。バージョンには、ショットキーTTL、高速TTL、低電力TTL、および標準TTLが含まれます。トランジスタ-トランジスタロジックは、現在利用可能な最速のバイポーラ回路の1つです。

•エミッタ結合論理

ここでは、トランジスタは深い飽和状態にはなりません。つまり、ストレージの遅延はありません。トランジスタ-トランジスタロジックは、高速移動に関係するアプリケーションで使用されます。

•相補型金属酸化膜半導体ロジック

相補型金属酸化膜半導体ロジック(CMOS)は、消費電力が少なく、ファンアウトが大きいことでよく知られています。 CMOSは、いくつかのアプリケーションやマイクロプロセッサテクノロジで使用されています。 CMOSは、最も信頼性の高いロジックファミリの1つでもあります。

デジタル集積回路のしくみ

デジタル集積回路は、人類の歴史に劇的または忘れられない技術をもたらした小さな電子部品です。半導体チップとしても知られるデジタル集積回路は、産業革命と比較して大幅に変化をもたらしました。しかし、デジタル集積回路はどのように機能しますか?デジタル集積回路は、トランジスタ、マイクロプロセッサ、およびダイオードの組み合わせで構成されています。これらはすべて、電圧の保存、電流の流れの制御、システム全体へのメモリの提供など、さまざまな役割を果たします。これらのコンポーネント/デバイスは、デジタル集積回路で連携して、効果的な操作または機能のためにさまざまな操作を実行します。

デジタル集積回路を簡単に作成するにはどうすればよいですか?

あなたのデジタル回路を作ることは難しいかむしろトリッキーなプロセスではありません、あなたは想像するかもしれません。デジタル集積回路を製造するプロセス/ステップは、信頼できるパイプとして形作られたシリコンの実質的に単結晶から始まります。これらのパイプは、ウェーハとも呼ばれます。ビスケットをいくつかの同一の長方形または正方形の領域にマークする必要があります。

その後、表面のいくつかの領域にドーピングすることにより、すべてのチップ上にコンポーネントを作成する必要があります。ドーピングは、さまざまなプロセスを使用して実現されます。最も一般的な方法の1つは、スパッタリングとして知られています。スパッタリングのプロセスには、シリコンウェーハへのドーピング材料/内容物のイオンの焼成が含まれます。

蒸着として知られている別のプロセスがあります。蒸着は、ガスの形でドーピング材料を導入し、その後、不純物原子が凝縮して薄膜を形成することで構成されます。フィルムの作成は、シリコンウェーハの表面で行われます。

PCBAに直接関連するデジタル集積回路

プリント回路基板(PCB)は、パッド、導電性トレース、およびその他の機能を使用して電子部品を接続する基板です。それらは、両面、片面、または多層にすることができます。一方、PCBA(Printed Circuit Board Assembly)は、部品とコンポーネント全体がはんだ付けされ、正しく取り付けられた後に提示されるボードです。部品とコンポーネントで構成されるPCBAは、設計された自動機能を簡単に実行できます。

要するに、プリント回路基板アセンブリ)は、部品とコンポーネント全体がはんだ付けされ、正しく取り付けられた後に提示される基板です。 PCBAまたはプリント回路基板アセンブリは、コンポーネントの印刷と取り付けの後に出てくる基板です。これらのコンポーネントには、ほんの数例を挙げると、コンデンサ、トランス、抵抗が含まれます。組み立ての過程で、部品とコンポーネント全体がはんだ付けされて正しく取り付けられた後、空のPCBボードに電子部品が投入されるか、機能/動作するプリント回路基板アセンブリを作成することのみを目的として電子部品が詰め込まれます。 PCBA。

プリント回路基板(PCB)は、ほとんどすべての電子機器で使用されています。ただし、PCBの大部分は、デジタル集積回路のアセンブリに直接関連付けられています。デジタル集積回路は、抵抗、トランジスタ、インダクタ、コンデンサなどのデバイス/コンポーネントを相互接続します。

いくつかの一般的な問題、注意事項

デジタル集積回路を取り巻くいくつかの一般的な問題/問題があります。まず、それらを設計するために使用される方法論は、1980年代にさかのぼる抵抗-トランジスタロジック(RTL)です。この技術はその素数を超えています。第二に、権力との関係は別の問題です。多くの人は権力に関する質問をあまりよく理解していません。

デジタル集積回路には多数の接続があります。これらすべての接続の電圧が同じである場合、潜在的な損傷は発生しない可能性があります。ただし、リンクの1つが他のリンクとは異なる電圧/エネルギーを持っている場合、何らかの損傷が発生する可能性があります。電圧に関する質問には十分注意することをお勧めします。ただし、ピンをアルミホイルで包んだり、接続して1つの部品にすることで、ピンを保護/シールドすることができます。

概要

デジタル集積回路は、私たちの日常生活の困難における突破口です。それらは、信頼性や速度などの重要な要素の起源を示しています。携帯電話やコンピューターなどの最新のデバイスの大部分は、機能するために回路を必要とします。これらの回路には数百万、さらには数千のコンポーネントが必要であり、そこでデジタル集積回路が登場します。

技術が進化し続けるにつれて、デジタル集積回路はますます洗練されてきています。それが、携帯電話、ラップトップ、および多くの家電製品が日ごとに良くなり、安くなる理由です。


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