Giriş
İnteqrasiya edilmiş sxemlərTez-tez mikroçiplər və ya çiplər adlandırılan (IC) elektronika sahəsində inqilabi bir sıçrayışı təmsil edir. Bu kiçik möcüzələr texnologiya mənzərəsini dəyişdirərək, yığcam, güclü və səmərəli elektron cihazların inkişafına imkan yaradıb. Bu yazıda biz inteqral sxemlərin tarixini, komponentlərini, iş prinsiplərini və tətbiqlərini araşdırırıq.
Qısa Tarix
İnteqral sxemlər konsepsiyası öz köklərini 1950-ci illərin sonu və 1960-cı illərin əvvəllərinə aparır. Texas Instruments-ın mühəndisi Jack Kilby və Fairchild Semiconductor və sonradan Intel-in həmtəsisçisi Robert Noyce müstəqil olaraq birdən çox elektron komponentləri bir yarımkeçirici substrata inteqrasiya etmək ideyasını yaratdılar. Kilbinin yanaşması bütün komponentlərin bir çipdə hazırlanmasını əhatə edirdi, Noyce metodu isə həm aktiv, həm də passiv elementləri özündə birləşdirən inteqral sxem yaratmaq üçün planar prosesdən istifadə edirdi.
İnteqrasiya edilmiş sxemlərin komponentləri
İnteqrasiya edilmiş sxemlərmüxtəlif elektron komponentlərdən, ilk növbədə tranzistorlar, rezistorlar və kondansatörlərdən ibarətdir, hamısı bir yarımkeçirici materialdan, adətən silisiumdan hazırlanmışdır. Komponentlər keçirici yollar vasitəsilə bir-birinə bağlanaraq elektron sxemlərin mürəkkəb şəbəkəsini təşkil edir. Müasir IC-lərə tez-tez diodlar, induktorlar və hətta mikroprosessorlar kimi digər elementlər də daxildir ki, bu da onları çox yönlü və müxtəlif funksiyaları yerinə yetirməyə qadir edir.
İş prinsipləri
İnteqral sxemin əsas tikinti bloku tranzistordur. Transistorlar elektrik cərəyanının axınına nəzarət edən elektron açarlar kimi çıxış edirlər. Xüsusi konfiqurasiyalarda tranzistorları təşkil etməklə, IC dizaynerləri məntiq qapıları, yaddaş hüceyrələri və digər vacib dövrə elementləri yarada bilərlər. Yarımkeçirici material, adətən silikon, bu elektron komponentlərin işləməsi üçün sabit və idarə olunan mühit təmin edir.
İstehsal prosesi fotolitoqrafiyanı əhatə edir, burada materialların təbəqələri yığılır və istənilən dövrə nümunələri yaratmaq üçün seçici şəkildə həkk olunur. Bu mürəkkəb proses kiçik yarımkeçirici material üzərində sıx yığılmış sxemlər yaratmağa imkan verir.
İnteqrasiya edilmiş sxemlərin tətbiqi Mikroprosessorlar: İnteqrasiya edilmiş sxemlər, xüsusən də mikroprosessorlar kompüterlərin və digər rəqəmsal cihazların beyni kimi xidmət edir. Onlar göstərişləri yerinə yetirir və hesab və məntiq əməliyyatlarını yerinə yetirir, geniş spektrli elektron sistemlərin funksionallığını təmin edir. Yaddaş qurğuları: IC-lər müxtəlif yaddaş qurğuları, o cümlədən RAM (Təsadüfi Giriş Yaddaşı) və ROM (Yalnız Oxunan Yaddaş) üçün ayrılmazdır. elektron sistemlərdə məlumatların saxlanması və axtarışı. Rəqəmsal Siqnalların Emalı: İnteqrasiya edilmiş sxemlər rəqəmsal siqnallar üzərində mürəkkəb hesablamalar apardıqları audio və təsvirlərin işlənməsi kimi rəqəmsal siqnalların işlənməsi proqramları üçün çox vacibdir. məlumatların ötürülməsini və qəbulunu asanlaşdıran smartfonlar və şəbəkə avadanlığı kimi. Sensor İnteqrasiyası: Son illərdə sensor inteqrasiyasında inteqral sxemlərdən istifadə edilmişdir ki, bu da məlumatları real vaxt rejimində emal edə və ötürə bilən ağıllı sensorların yaradılmasına imkan verir. Gələcək Trendlər
İnteqral sxemlər sahəsi sürətlə inkişaf etməkdə davam edir. Texnoloji tendensiyalar arasında daha kiçik, daha çox enerjiyə qənaət edən çiplərin inkişafı, qallium nitridi kimi yeni materialların inteqrasiyası və üçölçülü yığma üsullarının tədqiqi daxildir. Bundan əlavə, hesablamada paradiqma dəyişikliyini təmsil edən və potensial olaraq hesablama gücünün yeni dövrünü açan kvant hesablamaları üzrə davamlı tədqiqatlar aparılır.
Nəticə
İnteqrasiya edilmiş sxemlər müasir elektronika dünyasının formalaşmasında mühüm rol oynamışdır. Hesablamanın ilk günlərindən indiki bir-biri ilə əlaqəli cihazların dövrünə qədər IC-lər texnoloji tərəqqinin əsasına çevrilmişdir. Yarımkeçirici texnologiyasında innovasiyalar davam etdikcə, inteqral sxemlər ağıllı, səmərəli və bir-biri ilə əlaqəli elektron sistemlərin təkamülünə təkan verərək, elektron irəliləyişlərin önündə qalmağa hazırlaşır.
