JakiśUkład scalony(IC), powszechnie znany również jako mikrochip lub chip, to zminiaturyzowany obwód elektroniczny składający się z wielu połączonych ze sobą urządzeń półprzewodnikowych, takich jak tranzystory, diody, rezystory i kondensatory, wykonanych na pojedynczym podłożu półprzewodnikowym, zwykle wykonanym z krzemu. Elementy układu scalonego są zaprojektowane do wykonywania określonych funkcji elektronicznych, a cały obwód jest produkowany jako pojedyncza jednostka.
Kluczowe cechy i cechy układów scalonych obejmują:
Miniaturyzacja: Układy scalone stanowią znaczący postęp w elektronice, umożliwiając integrację wielu komponentów elektronicznych w małym chipie. Ta miniaturyzacja doprowadziła do rozwoju coraz bardziej złożonych i wydajnych urządzeń elektronicznych.
Złożoność:Obwody scalonemoże obejmować zarówno proste obwody z kilkoma elementami, jak i bardzo złożone obwody z milionami, a nawet miliardami tranzystorów. Poziom integracji często dzieli się na integrację na małą skalę (SSI), integrację na średnią skalę (MSI), integrację na dużą skalę (LSI), integrację na bardzo dużą skalę (VLSI) i integrację na bardzo dużą skalę (ULSI). ), w zależności od liczby elementów na chipie.
Funkcjonalność: Układy scalone są zaprojektowane do wykonywania określonej funkcji elektronicznej lub zestawu powiązanych funkcji. Może to obejmować wzmocnienie, przetwarzanie sygnału, przechowywanie pamięci, operacje mikroprocesorowe i inne.
Zastosowania: Układy scalone mają fundamentalne znaczenie dla działania szerokiej gamy urządzeń elektronicznych, w tym komputerów, smartfonów, telewizorów, urządzeń medycznych, systemów motoryzacyjnych, sprzętu komunikacyjnego i wielu innych urządzeń elektronicznych konsumenckich i przemysłowych.
Proces produkcyjny: Produkcja układów scalonych obejmuje szereg skomplikowanych procesów, w tym fotolitografię, trawienie, domieszkowanie i metalizację. Procesy te tworzą skomplikowane wzory i struktury niezbędne do uformowania różnych komponentów elektronicznych na podłożu półprzewodnikowym.
Zalety: Zastosowanie układów scalonych oferuje kilka korzyści, w tym zmniejszony rozmiar i wagę urządzeń elektronicznych, zwiększoną niezawodność dzięki mniejszej liczbie połączeń wzajemnych, lepszą wydajność i często zmniejszone zużycie energii w porównaniu z dyskretnymi komponentami elektronicznymi.
Rodzaje układów scalonych:
Analogowe układy scalone: przeznaczone do przetwarzania sygnałów ciągłych, takich jak te występujące w zastosowaniach audio lub o częstotliwości radiowej.
Cyfrowe układy scalone: działają z dyskretnymi sygnałami binarnymi (0 i 1) i są używane w cyfrowych systemach obliczeniowych, pamięci i systemach sterowania.
Układy scalone o mieszanym sygnale: łączą funkcje analogowe i cyfrowe w jednym chipie.
Wynalazek układu scalonego przypisuje się Jackowi Kilby'emu i Robertowi Noyce'owi, którzy niezależnie opracowali tę koncepcję pod koniec lat pięćdziesiątych XX wieku. Integracja wielu komponentów w jednym chipie zrewolucjonizowała przemysł elektroniczny, prowadząc do stworzenia mocniejszych, kompaktowych i wydajnych urządzeń elektronicznych.
