Cyfrowy układ scalony-Prawie wszystkie urządzenia, takie jak laptopy, telefony komórkowe, lodówki, telewizory i komputery, których używamy codziennie, są wykonane z złożonych lub prostych obwodów Używamy obwodów elektrycznych, które składają się z wielu połączonych elementów elektrycznych i elektrycznych Takie połączenie jest przewodem, który umożliwia przepływ prądu do kondensatorów, rezystorów, tranzystorów, diod, induktorów, diod itp W zależności od określonych kryteriów, takich jak połączenie, proces produkcyjny, wielkość i zastosowanie sygnału, obwód można podzielić na różne typy rekwizytów W niniejszym artykule omówiono przede wszystkim sygnały używane w obwodach i dalsze ograniczenie tematu do cyfrowych układów scalonych i ich klas
Co to jest cyfrowy układ scalony
Co to jest cyfrowy układ scalony, Pułkowniku Krótko mówiąc, cyfrowe układy scalone reprezentują praktyczne aspekty cyfrowej elektroniki Zasady przechowywania/ przetwarzania cyfrowych obwodów elektronicznych lub dyskretne sygnały, takie jak 0 i 1 Te dwa różne stany (logiczne 0 i logiczne 1) to niskie (logiczne 0) i wysokie (logiczne 1) Cyfrowe układy scalone korzystają z multiplekserów cyfrowych, liczników, bram logicznych i wyzwalaczy
Projektowanie cyfrowych obwodów elektronicznych w sposób zaprojektowany do akceptowania określonych wartości napięcia bezwzględnego (na przykład logicznych operacji prawda lub fałsz) Na przykład obwód elektroniczny używa dwóch stanów zwanych obwodami binarnymi Te obwody binarne mają wielkości binarne wyłączone i otwarte reprezentujące 1 (prawo) i 0 (fałsz) W przeciwieństwie do innych kursów cyfrowe obwody elektroniczne są niedrogie i łatwe w produkcji lub projektowaniu
Cyfrowe układy scalone działają tylko w kilku stanach lub zdefiniowanych poziomach, a nie w dużym zakresie sygnałów
Zintegrowane urządzenia cyfrowe umożliwiają korzystanie z aplikacji w wielu urządzeniach elektronicznych, modemach, sieciach komputerowych, sieciach częstotliwościowych i komputerach
W skrócie, niektóre standardowe podstawowe bloki cyfrowych układów scalonych to bramy logiczne W przeciwieństwie do innych typów kursów lub kanałów, cyfrowe układy scalone działają tylko na kilku zdefiniowanych poziomach amplitudy sygnału
Cyfrowy układ scalony-Seria cyfrowych układów scalonych
Istnieją zintegrowane obwody z serii 7400 i 4000 Odpowiednie przykłady serii 7 obejmują liczbę osób
7400
7402
7404
7408
7432
7488
Typ 4 zawiera liczbę osób
4001
4009
4011
4030
4071
4077
4081
LExamples of Integrated Circuit Series
Istnieją różne rodziny cyfrowych układów scalonych. Jeśli chodzi o cyfrowe układy elektroniczne, rodzina odnosi się do urządzeń skonstruowanych z wykorzystaniem kombinacji kilku automatycznych bramek. Rodzina składa się z jej indywidualnych lub samodzielnych poziomów logicznych i mocy napięcia zasilającego. Ważne jest, aby zauważyć, że różne serie cyfrowych układów scalonych mają swoje wyraźne zalety i wady. Ponadto, w ramach każdej rodziny, niektóre zakresy napięć mogą być niskie lub wysokie. Poniżej znajduje się lista serii/rodzin cyfrowych układów scalonych:
- Cyfrowy układ scalony-Diode Logic
Jeśli chodzi o Diode Logic, realizacja całej logiki odbywa się za pomocą diod i rezystorów. W DL lub diody logicznej, dioda lub głównym celem jest wykonanie "i" nasz "lub" operator.
- Logika rezystorowo-tranzystorowa
Jeśli chodzi o tezę rezystorowo-tranzystorową (RTL), to realizacja całej logiki odbywa się za pomocą rezystorów i tranzystorów. Elektronika rezystorów nie jest droga, podobnie jak pozostałe, a do tego jest zbyt prosta w projektowaniu. Jedyną wadą jest to, że RTL-y pobierają znaczną ilość prądu.
- Cyfrowy układ scalony-Logika diodowo-tranzystorowa
Jeśli chodzi o logikę diodowo-tranzystorową (DTL), to realizacja całej logiki odbywa się poprzez tranzystory i diody. DTL ma kilka zalet w porównaniu z innymi logikami rezystorowo-tranzystorowymi i diodowymi. Na przykład, jej diody mogą skutecznie wykonywać operacje OR i AND z łatwością. Inną korzyścią związaną z DTL jest fakt, że operacja OR jest osiągalna przy użyciu diod w przeciwieństwie do rezystorów.
- Logika tranzystorowo-tranzystorowa
TTL lub logika tranzystorowo-tranzystorowa ma swoje bramki logiczne wykonane wokół tranzystorów. Teza tranzystorowo-tranzystorowa wykorzystuje tranzystory bipolarne i występuje w różnych wersjach. Wersje te obejmują Schottky TTL, High-speed TTL, Low power TTL i Standard TTL. Logika tranzystorowo-tranzystorowa jest jednym z najszybszych dostępnych obecnie układów bi-polarnych.
- Cyfrowy układ scalony-Logika sprzężona z emiterem
Tutaj tranzystory nie wchodzą w głębokie nasycenie, co oznacza, że nie ma opóźnień w przechowywaniu danych. Logika ze sprzężeniem tranzystorowym znajduje zastosowanie w aplikacjach, które dotyczą szybkich ruchów.
- Komplementarna logika półprzewodnikowa na tlenkach metali
Complementary Metal Oxide Semiconductor Logic (CMOS) są dobrze znane z niskiego zużycia energii w połączeniu z wysokim fan-out. CMOS znajduje zastosowanie w wielu aplikacjach i technologiach mikroprocesorowych. CMOS jest również jedną z najbardziej niezawodnych rodzin układów logicznych.
Cyfrowy układ scalony-Jak działają cyfrowe układy scalone
Cyfrowe układy scalone to małe komponenty elektroniczne, które przyniosły dramatyczne lub niezapomniane technologie w historii człowieka. Znany również jako chip półprzewodnikowy, cyfrowy układ scalony znacząco uwolnił zmiany w porównaniu z rewolucją przemysłową. Ale jak działają cyfrowe układy scalone? Cyfrowe układy scalone składają się z kombinacji tranzystorów, mikroprocesorów i diod. Wszystkie one odgrywają swoje różne role, takie jak przechowywanie napięcia, kontrolowanie przepływu prądu i zapewnienie pamięci dla całego układu. Te komponenty/urządzenia pracują razem w cyfrowym układzie scalonym, aby podjąć różne operacje dla efektywnego działania lub funkcjonalności.
Jak zrobić Cyfrowy układ scalony z łatwością?
Dokonywanie cyfrowego układu scalonego nie jest trudnym lub raczej skomplikowanym procesem, możesz sobie wyobrazić. Proces / kroki produkcji cyfrowego układu scalonego rozpoczynają się od zasadniczo pojedynczego kryształu krzemu w kształcie niezawodnych rur. Te rury są również znane jako płytki. Będziesz musiał oznaczyć herbatniki na kilka identycznych prostokątnych lub kwadratowych obszarów.
Następnie trzeba będzie stworzyć elementy na każdym chipie poprzez domieszkowanie niektórych obszarów powierzchni. Doping uzyskuje się za pomocą różnych procesów. Jedna z najbardziej popularnych metod znana jest jako napylanie. Proces napylania polega na wystrzeliwaniu jonów materiału/zawartości domieszki na płytkę krzemową.
Istnieje inny proces znany jako osadzanie parowe. Osadzanie par polega na wprowadzeniu materiału dopingującego w postaci gazu i po tym, pozwalając mu skondensować atomy zanieczyszczeń, aby utworzyć cienką warstwę. Tworzenie filmu następuje na powierzchni płytek krzemowych.
Cyfrowe układy scalone bezpośrednio związane z PCBA
Płytka drukowana (PCB) to płytka łącząca komponenty elektroniczne za pomocą podkładek, ścieżek przewodzących i innych elementów. Mogą one być dwustronne, jednostronne lub wielowarstwowe. Z drugiej strony, PCBA (Printed Circuit Board Assembly) to płyta przedstawiona po tym, jak wszystkie części i komponenty zostaną przylutowane i prawidłowo zainstalowane. PCBA składający się z jego części i komponentów łatwo osiąga automatyczną funkcję, którą jest zaprojektowany do osiągnięcia.
Krótko mówiąc, Printed Circuit Board Assembly) jest deska przedstawiona po całej części i komponentów się lutowane i prawidłowo zainstalowane. PCBA lub Printed Circuit Board Assembly jest deska, która wychodzi po druku i montażu komponentów. Te komponenty obejmują kondensatory, transformatory i rezystory, aby wymienić tylko kilka. W procesie montażu, pusta płytka PCB dostaje populated lub nadziewane z komponentów elektronicznych z jedynym celem tworzenia funkcjonowania /working Printed Circuit Board Assembly) jest płyta przedstawiona po całe części i komponenty się lutowane i słusznie zainstalowane. PCBA.
Płytki drukowane (PCB) znajdują zastosowanie w prawie wszystkich urządzeniach elektronicznych. Jednak większość z nich jest bezpośrednio związana z montażem cyfrowych układów scalonych. Cyfrowe układy scalone łączą ze sobą urządzenia/komponenty takie jak rezystory, tranzystory, cewki i kondensatory.
Cyfrowy układ scalony-Niektóre wspólne problemy, środki ostrożności
Istnieją pewne wspólne problemy, które otaczają cyfrowe układy scalone. Po pierwsze, metodologia używana do ich projektowania to logika rezystorowo-tranzystorowa (RTL), która pochodzi z lat 80. Technologia ta ma już za sobą okres świetności. Po drugie, kolejnym problemem jest kwestia związana z mocą. Wiele osób nie rozumie tak dobrze kwestii związanych z mocą.
Cyfrowe układy scalone mają wiele połączeń. Jeśli wszystkie te połączenia mają takie samo napięcie, nie może dojść do żadnych potencjalnych uszkodzeń. Jednak w przypadku, gdy jedno z połączeń ma inne napięcie/energię niż pozostałe, może dojść do uszkodzenia. Zaleca się zachowanie dużej ostrożności w kwestiach związanych z napięciem. Można je jednak chronić/ekranować owijając piny folią aluminiową lub łącząc je w jedną całość.
Podsumowanie
Cyfrowe układy scalone stanowią przełom w trudnościach naszego codziennego życia. Zaznaczyły one genezę istotnych czynników takich jak niezawodność i szybkość działania. Większość współczesnych urządzeń, takich jak telefony komórkowe czy komputery, potrzebuje obwodów do działania. Obwody te potrzebują milionów, a nawet tysięcy elementów i tu właśnie wkraczają cyfrowe układy scalone.
Wraz z rozwojem technologii, cyfrowe układy scalone stają się coraz bardziej zaawansowane. To jest powód, dla którego telefony komórkowe, laptopy i mnóstwo elektroniki użytkowej stają się lepsze i tańsze z dnia na dzień.