Vlastnosti produktu

Nahlásit chybu informací o produktu

Zobrazit podobné

Dokumenty a média

Environmentální a exportní klasifikace

integrovaný obvod (IC), také nazývaný mikroelektronický obvod, mikročip nebo čip, sestavaelektronickýkomponenty, vyrobené jako jeden celek, ve kterém jsou miniaturizovaná aktivní zařízení (např.tranzistoryadiody) a pasivní zařízení (např.kondenzátoryarezistory) a jejich propojení jsou postavena na tenkém substrátu zpolovodičmateriál (typickykřemík).Výslednáobvodje tedy malýmonolitické„čip“, který může být malý jako několik čtverečních centimetrů nebo jen několik čtverečních milimetrů.Jednotlivé součásti obvodu jsou obecně mikroskopické velikosti.

Integrovanýobvody mají svůj původ ve vynálezutranzistorv roce 1947 tímWilliam B. Shockleya jeho tým naAmerická telefonní a telegrafní společnost Bellovy laboratoře.Shockleyho tým (včetněJohn BardeenaWalter H. Brattain) zjistil, že za správných okolnostíelektronyby vytvořily bariéru na povrchu jistéhokrystalya naučili se ovládat tokelektřinaskrzkrystalmanipulací s touto bariérou.Řízení toku elektronů krystalem umožnilo týmu vytvořit zařízení, které by mohlo provádět určité elektrické operace, jako je zesílení signálu, které byly dříve prováděny elektronkami.Toto zařízení pojmenovali tranzistor, z kombinace slovpřevodaodpor.Studium metod vytváření elektronických zařízení pomocí pevných materiálů se stalo známým jako solid-stateelektronika.Polovodičová zařízeníse ukázaly být mnohem robustnější, snadněji se s nimi pracuje, spolehlivější, mnohem menší a levnější než elektronky.Pomocí stejných principů a materiálů se inženýři brzy naučili vytvářet další elektrické komponenty, jako jsou odpory a kondenzátory.Nyní, když mohla být elektrická zařízení vyrobena tak malá, největší částí obvodu byla nepohodlná kabeláž mezi zařízeními.

Základní typy IC

Analogovýprotidigitální obvody

Analogovýnebo lineární obvody obvykle používají pouze několik součástek, a jsou tedy jedněmi z nejjednodušších typů integrovaných obvodů.Obecně jsou analogové obvody připojeny k zařízením, která shromažďují signály zživotní prostředínebo posílat signály zpět do okolí.Například amikrofonpřevádí kolísavé vokální zvuky na elektrický signál o různém napětí.Analogový obvod pak upraví signál nějakým užitečným způsobem – jako je jeho zesílení nebo filtrování nežádoucího šumu.Takový signál by pak mohl být přiveden zpět do reproduktoru, který by reprodukoval tóny původně snímané mikrofonem.Dalším typickým použitím analogového obvodu je ovládání některých zařízení v reakci na neustálé změny v prostředí.Například teplotní senzor vysílá měnící se signál do atermostat, který lze naprogramovat tak, aby zapínal a vypínal klimatizaci, topení nebo troubu, jakmile signál dosáhne určitéhodnota.

Digitální obvod je na druhé straně navržen tak, aby akceptoval pouze napětí konkrétních daných hodnot.Obvod, který používá pouze dva stavy, se nazývá binární obvod.Návrh obvodu s binárními veličinami, „on“ a „off“ představující 1 a 0 (tj. pravda a nepravda), používá logikuBooleovská algebra.(Aritmetika se také provádí vbinární číselná soustavaTyto základní prvky jsou kombinovány při návrhu integrovaných obvodů pro digitální počítače a přidružená zařízení k provádění požadovaných funkcí.

Mikroprocesorobvody

Mikroprocesoryjsou nejsložitější integrované obvody.Skládají se z miliardtranzistorykteré byly nakonfigurovány jako tisíce jednotlivých digitálníchobvody, z nichž každý plní nějakou specifickou logickou funkci.Mikroprocesor je sestaven výhradně z těchto vzájemně synchronizovaných logických obvodů.Mikroprocesory obvykle obsahujícentrální procesorová jednotka(CPU) počítače.

Stejně jako pochodová kapela plní obvody svou logickou funkci pouze na pokyn kapelníka.Kapelník v mikroprocesoru se takříkajíc nazývá hodiny.Hodiny jsou signál, který rychle střídá dva logické stavy.Pokaždé, když hodiny změní stav, každá logikaobvodv mikroprocesoru něco dělá.Výpočty lze provádět velmi rychle, v závislosti na rychlosti (hodinové frekvenci) mikroprocesoru.

Mikroprocesory obsahují některé obvody, známé jako registry, které ukládají informace.Registry jsou předem určená místa v paměti.Každý procesor má mnoho různých typů registrů.Permanentní registry se používají k uložení předem naprogramovaných instrukcí potřebných pro různé operace (jako je sčítání a násobení).Dočasné registry uchovávají čísla, se kterými se má pracovat, a také výsledek.Mezi další příklady registrů patří programový čítač (také nazývaný ukazatel instrukce), který obsahuje adresu v paměti další instrukce;ukazatel zásobníku (také nazývaný zásobníkový registr), který obsahuje adresu poslední instrukce vložené do oblasti paměti zvané zásobník;a paměťový adresní registr, který obsahuje adresu, kde jedatase nachází nebo kde budou uložena zpracovaná data.

Mikroprocesory mohou s daty provádět miliardy operací za sekundu.Kromě počítačů jsou běžné mikroprocesoryvideoherní systémy,televizory,kamery, aautomobilů.

Paměťobvody

Mikroprocesory obvykle musí ukládat více dat, než je možné pojmout v několika registrech.Tyto dodatečné informace jsou přemístěny do speciálních paměťových obvodů.Paměťse skládá z hustých polí paralelních obvodů, které využívají své napěťové stavy k ukládání informací.Paměť také ukládá dočasnou sekvenci instrukcí nebo program pro mikroprocesor.

Výrobci se neustále snaží zmenšit velikost paměťových obvodů – aby zvýšili kapacitu bez zvětšení prostoru.Kromě toho menší součásti obvykle spotřebují méně energie, fungují efektivněji a jejich výroba je nižší.