Produktegenskaber

Rapporter produktinformationsfejl

Vis lignende

Dokumenter og medier

Miljø- og eksportklassifikationer

integreret kredsløb (IC), også kaldet mikroelektronisk kredsløb, mikrochip eller chip, en samling afelektroniskkomponenter, fremstillet som en enkelt enhed, hvori miniaturiserede aktive enheder (f.eks.transistorerogdioder) og passive enheder (f.eks.kondensatorerogmodstande) og deres indbyrdes forbindelser er bygget op på et tyndt substrat afhalvledermateriale (typisksilicium).Det resulterendekredsløber således en lillemonolitisk"chip", som kan være så lille som et par kvadratcentimeter eller kun et par kvadratmillimeter.De enkelte kredsløbskomponenter er generelt mikroskopiske i størrelse.

Integreretkredsløb har deres oprindelse i opfindelsen aftransistori 1947 afWilliam B. Shockleyog hans team påAmerican Telephone and Telegraph Company's Bell Laboratories.Shockleys hold (inklusiveJohn BardeenogWalter H. Brattain) fandt, at under de rette omstændigheder,elektronerville danne en barriere ved overfladen af ​​vissekrystaller, og de lærte at kontrollere strømmen afelektricitetgennemkrystalved at manipulere denne barriere.Styring af elektronstrømmen gennem en krystal gjorde det muligt for holdet at skabe en enhed, der kunne udføre visse elektriske operationer, såsom signalforstærkning, der tidligere blev udført af vakuumrør.De kaldte denne enhed en transistor, fra en kombination af ordeneoverførselogmodstand.Studiet af metoder til at skabe elektroniske enheder ved hjælp af faste materialer blev kendt som solid-stateelektronik.Solid-state enhederviste sig at være meget mere robust, lettere at arbejde med, mere pålidelig, meget mindre og billigere end vakuumrør.Ved at bruge de samme principper og materialer lærte ingeniører hurtigt at skabe andre elektriske komponenter, såsom modstande og kondensatorer.Nu hvor elektriske enheder kunne gøres så små, var den største del af et kredsløb den akavede ledning mellem enhederne.

Grundlæggende IC-typer

Analogimoddigitale kredsløb

Analog, eller lineære, kredsløb bruger typisk kun nogle få komponenter og er således nogle af de enkleste typer IC'er.Generelt er analoge kredsløb forbundet med enheder, der indsamler signaler framiljøeller sende signaler tilbage til miljøet.For eksempel, enmikrofonkonverterer fluktuerende stemmelyde til et elektrisk signal med varierende spænding.Et analogt kredsløb ændrer derefter signalet på en eller anden nyttig måde - såsom at forstærke det eller filtrere det for uønsket støj.Et sådant signal kan derefter sendes tilbage til en højttaler, som ville gengive de toner, som oprindeligt blev opfanget af mikrofonen.En anden typisk brug for et analogt kredsløb er at styre en eller anden enhed som reaktion på konstante ændringer i miljøet.For eksempel sender en temperaturføler et varierende signal til entermostat, som kan programmeres til at tænde og slukke et klimaanlæg, varmelegeme eller ovn, når signalet har nået en visværdi.

Et digitalt kredsløb er på den anden side designet til kun at acceptere spændinger med specifikke givne værdier.Et kredsløb, der kun bruger to tilstande, er kendt som et binært kredsløb.Kredsløbsdesign med binære størrelser, "on" og "off", der repræsenterer 1 og 0 (dvs. sand og falsk), bruger logikken forboolsk algebra.(Aritmetik udføres også ibinært talsystemanvender boolsk algebra.) Disse grundlæggende elementer kombineres i designet af IC'er til digitale computere og tilhørende enheder for at udføre de ønskede funktioner.

Mikroprocessorkredsløb

Mikroprocessorerer de mest komplicerede IC'er.De er sammensat af milliarder aftransistorerder er blevet konfigureret som tusindvis af individuelle digitalekredsløb, som hver især udfører en bestemt logisk funktion.En mikroprocessor er bygget udelukkende af disse logiske kredsløb synkroniseret med hinanden.Mikroprocessorer indeholder typiskcentralenhed(CPU) på en computer.

Ligesom et marcherende band udfører kredsløbene deres logiske funktion kun efter anvisning fra kapelmesteren.Kapelmesteren i en mikroprocessor kaldes så at sige uret.Uret er et signal, der hurtigt veksler mellem to logiske tilstande.Hver gang uret skifter tilstand, hver logikkredsløbi mikroprocessoren gør noget.Beregninger kan laves meget hurtigt, afhængigt af mikroprocessorens hastighed (clockfrekvens).

Mikroprocessorer indeholder nogle kredsløb, kendt som registre, der gemmer information.Registre er forudbestemte hukommelsesplaceringer.Hver processor har mange forskellige typer registre.Permanente registre bruges til at gemme de forudprogrammerede instruktioner, der kræves til forskellige operationer (såsom addition og multiplikation).Midlertidig registrerer butiksnumre, der skal opereres og også resultatet.Andre eksempler på registre omfatter programtælleren (også kaldet instruktionsmarkøren), som indeholder adressen i hukommelsen for den næste instruktion;stakmarkøren (også kaldet stakregisteret), som indeholder adressen på den sidste instruktion, der er lagt i et hukommelsesområde kaldet stakken;og hukommelsesadresseregisteret, som indeholder adressen på hvordatader skal arbejdes på befinder sig, eller hvor de data, der er blevet behandlet, vil blive opbevaret.

Mikroprocessorer kan udføre milliarder af operationer i sekundet på data.Ud over computere er mikroprocessorer almindelige ivideospil systemer,fjernsyn,kameraer, ogbiler.

Hukommelsekredsløb

Mikroprocessorer skal typisk lagre flere data, end der kan opbevares i nogle få registre.Denne yderligere information flyttes til specielle hukommelseskredsløb.Hukommelseer sammensat af tætte arrays af parallelle kredsløb, der bruger deres spændingstilstande til at lagre information.Hukommelsen gemmer også den midlertidige sekvens af instruktioner eller program for mikroprocessoren.

Producenter stræber konstant efter at reducere størrelsen af ​​hukommelseskredsløb - for at øge kapaciteten uden at øge pladsen.Derudover bruger mindre komponenter typisk mindre strøm, fungerer mere effektivt og koster mindre at fremstille.