Vlastnosti produktu

Nahlásiť chybu informácií o produkte

Zobraziť podobné

Dokumenty a médiá

Environmentálne a exportné klasifikácie

integrovaný obvod (IC), nazývaný aj mikroelektronický obvod, mikročip alebo čip, zostavaelektronickékomponenty vyrobené ako jeden celok, v ktorom sú miniaturizované aktívne zariadenia (napr.tranzistoryadiódy) a pasívne zariadenia (napr.kondenzátoryaodpory) a ich vzájomné prepojenia sú vybudované na tenkom substráte zpolovodičmateriál (zvyčajnekremík).Výslednýobvodje teda malýmonolitický„čip“, ktorý môže byť malý ako niekoľko štvorcových centimetrov alebo len niekoľko štvorcových milimetrov.Jednotlivé komponenty obvodu sú vo všeobecnosti mikroskopické.

 Integrovanýobvody majú svoj pôvod vo vynálezetranzistorv roku 1947 týmWilliam B. Shockleya jeho tím naAmerická telefónna a telegrafná spoločnosť Bell Laboratories.Shockleyho tím (vrátaneJohn BardeenaWalter H. Brattain) zistil, že za správnych okolnostíelektrónyby tvorili bariéru na povrchu určitýchkryštálya naučili sa ovládať tokelektrinycezkryštálmanipuláciou s touto bariérou.Riadenie toku elektrónov cez kryštál umožnilo tímu vytvoriť zariadenie, ktoré by mohlo vykonávať určité elektrické operácie, ako je napríklad zosilnenie signálu, ktoré predtým vykonávali vákuové trubice.Toto zariadenie pomenovali tranzistor, z kombinácie slovprevodaodpor.Štúdium metód vytvárania elektronických zariadení pomocou pevných materiálov sa stalo známym ako solid-stateelektronika.Polovodičové zariadeniasa ukázali byť oveľa pevnejšie, ľahšie sa s nimi pracuje, spoľahlivejšie, oveľa menšie a lacnejšie ako vákuové elektrónky.Pomocou rovnakých princípov a materiálov sa inžinieri čoskoro naučili vytvárať ďalšie elektrické komponenty, ako sú odpory a kondenzátory.Teraz, keď mohli byť elektrické zariadenia také malé, najväčšia časť obvodu bola nepohodlná kabeláž medzi zariadeniami.

Základné typy IC

Analógovéprotidigitálnych obvodov

Analógovéalebo lineárne obvody zvyčajne používajú iba niekoľko komponentov, a preto sú jednými z najjednoduchších typov integrovaných obvodov.Vo všeobecnosti sú analógové obvody pripojené k zariadeniam, ktoré zbierajú signály zživotné prostrediealebo posielať signály späť do okolia.Napríklad amikrofónpremieňa kolísavé hlasové zvuky na elektrický signál s rôznym napätím.Analógový obvod potom upraví signál nejakým užitočným spôsobom, napríklad jeho zosilnením alebo filtrovaním nežiaduceho šumu.Takýto signál by potom mohol byť privedený späť do reproduktora, ktorý by reprodukoval tóny pôvodne zachytené mikrofónom.Ďalším typickým použitím analógového obvodu je ovládanie nejakého zariadenia v reakcii na neustále zmeny v prostredí.Napríklad snímač teploty vysiela meniaci sa signál do atermostat, ktorý je možné naprogramovať tak, aby zapínal a vypínal klimatizáciu, ohrievač alebo rúru, keď signál dosiahne určitúhodnotu.

Digitálny obvod je na druhej strane navrhnutý tak, aby akceptoval iba napätie špecifických daných hodnôt.Obvod, ktorý používa iba dva stavy, je známy ako binárny obvod.Návrh obvodu s binárnymi veličinami, „zapnuté“ a „vypnuté“ predstavujúce 1 a 0 (tj pravda a nepravda), používa logikuBooleovská algebra.(Aritmetika sa tiež vykonáva vbinárna číselná sústavaTieto základné prvky sa kombinujú pri návrhu integrovaných obvodov pre digitálne počítače a pridružené zariadenia na vykonávanie požadovaných funkcií.

Mikroprocesorobvodov

Mikroprocesorysú najkomplikovanejšie integrované obvody.Skladajú sa z miliárdtranzistoryktoré boli nakonfigurované ako tisíce jednotlivých digitálnychobvodov, z ktorých každý plní nejakú špecifickú logickú funkciu.Mikroprocesor je zostavený výlučne z týchto navzájom synchronizovaných logických obvodov.Mikroprocesory zvyčajne obsahujúcentrálna procesorová jednotka(CPU) počítača.

Rovnako ako pochodová kapela, obvody plnia svoju logickú funkciu iba na pokyn kapelníka.Kapelník v mikroprocesore sa takpovediac nazýva hodiny.Hodiny sú signál, ktorý rýchlo strieda dva logické stavy.Zakaždým, keď hodiny zmenia stav, každá logikaobvodv mikroprocesore niečo robí.Výpočty je možné robiť veľmi rýchlo v závislosti od rýchlosti (hodinovej frekvencie) mikroprocesora.

Mikroprocesory obsahujú niektoré obvody, známe ako registre, ktoré uchovávajú informácie.Registre sú vopred určené miesta v pamäti.Každý procesor má mnoho rôznych typov registrov.Permanentné registre sa používajú na ukladanie predprogramovaných inštrukcií potrebných pre rôzne operácie (ako je sčítanie a násobenie).Dočasné registre čísla skladov, s ktorými sa má operovať, ako aj výsledok.Medzi ďalšie príklady registrov patrí programový čítač (nazývaný aj ukazovateľ inštrukcie), ktorý obsahuje adresu v pamäti nasledujúcej inštrukcie;ukazovateľ zásobníka (nazývaný aj register zásobníka), ktorý obsahuje adresu poslednej inštrukcie vloženej do oblasti pamäte nazývanej zásobník;a pamäťový register adries, ktorý obsahuje adresu, kde jeúdajovsa nachádza alebo kde budú uložené údaje, ktoré boli spracované.

Mikroprocesory dokážu s dátami vykonávať miliardy operácií za sekundu.Okrem počítačov sú bežné mikroprocesoryvideoherné systémy,televízory,kamery, aautomobiloch.

Pamäťobvodov

Mikroprocesory zvyčajne musia uchovávať viac údajov, ako je možné uchovávať v niekoľkých registroch.Tieto dodatočné informácie sú premiestnené do špeciálnych pamäťových obvodov.Pamäťsa skladá z hustých polí paralelných obvodov, ktoré využívajú svoje napäťové stavy na ukladanie informácií.Pamäť tiež ukladá dočasnú sekvenciu inštrukcií alebo programu pre mikroprocesor.

Výrobcovia sa neustále snažia zmenšiť veľkosť pamäťových obvodov – aby zvýšili kapacitu bez zväčšenia priestoru.Okrem toho menšie komponenty zvyčajne spotrebujú menej energie, fungujú efektívnejšie a ich výroba je nižšia.