سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
علم الکترونیک به برسی قطعات الکترونیک و کاربرد های آن ها در صنعت و زندگی روزمره می پردازد. با توجه به شناخت تمام قطعات و نحوه عملکرد آن ها ما می توانیم مدارهای مختلفی بسازیم که به دنبال آن دستگاههای جدید و پیشرفته به وجود می آیند.
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

الکترونیک و تجهیزات الکترونیکی

(قسمت سوم)


علم الکترونیک به برسی قطعات الکترونیک و کاربرد های آن ها در صنعت و زندگی روزمره می پردازد. با توجه به شناخت تمام قطعات و نحوه عملکرد آن ها ما می توانیم مدارهای مختلفی بسازیم که به دنبال آن دستگاههای جدید و پیشرفته به وجود می آیند.

الکترونیک و تجهیزات الکترونیکی

قسمت اول، قسمت دوم

 

ادامه مبحث مدارهای مجتمع

یک مدار مجتمع (یا آی سی) یک کریستال کوچک نیمه هادی به نام تراشه است. که قطعات الکترونیکی را برای گیت های دیجیتال در خود دارد. اتصالات داخل تراشه مدار مورد نیاز را به وجود می آورند. تراشه در داخل یک محفظه پلاستیک و یا سرامیک جاسازی می شود. و اتصالات آن با سیم های طلایی نازک به پایه های خارجی جوش داده می شود تا مدارات مجتمع به وجود آیند.

تعداد پایه ها ممکن است از 14 پایه در بسته های کوچک تا 100 پایه یا بیشتر در بسته های بزرگتر تغییر کند. هر مدار مشترک یا آی سی دارای یک مشخصه عددی ست که روی سطح بسته بندی آن برای شناسایی چاپ می شود. هر سازنده یک کتابچه راهنما یا کاتالوگ با شرح دقیق و تمام اطلاعات لازم در باره آی سی های ساخت خود را چاپ می کند.

باپیشرفت تکنولوژی مدار های مجتمع تعداد گیت هایی که می توانست در یک تراشه جای گیرد به میزان قابل توجه ای افزایش یافت. تراشه هایی که دارای چند گیت داخلی بودند و آن دسته که چند صد گیت دارا بودند در بسته هایی با ظرفیت یا مقیاس کوچک متوسط یا بزرک جای داده شده اند.

مدار های مجتمع با مقیاس کوچک (SSI) دارای چند گیت مستقل در یک بسته واحد هستند. ورودی ها و خروجی های گیت ها مستقیما به پایه های بسته متصل اند. تعداد گیت ها معمولا کمتر از 10 و محدود به تعداد پایه ها در آی سی می باشند.

الکترونیک و تجهیزات الکترونیکی

قطعات مجتمع با مقیاس متوسط (MSI) دارای تقریبا 10 الی 200 گیت در هر بسته می باشند. این وسیله ها معمولا توابع دیجیتال ساده همچون دیکدر ها - جمع کننده ها و ثبات ها را اجرا می نمایند.

مدارها یا وسایل مجتمع با مقیاس بزرگ (LSI) بین 200 تا چند هزار گیت در هر بسته دارند. این بسته ها سیستم های دیجیتالی همچون پردازنده ها- تراشه های حافظه و ماژول های قابل بر نامه ریزی را شامل می شوند.

قطعات مجتمع با مقیاس بسیار بزرگ (VLSI) حاوی هزاران گیت در یک بسته اند. مثال هایی از این گروه عبارتند از آرایه های بزرگ حافظه/ تراشه های پیچیده ریز کامپیو تر ها VLSI.ها به دلیل کوچکی و ارزانی انقلابی در تکنولوژی ساجت سیستم ها کامپیو تری به وجود آورده و به طراحان امکان ساخت و ایجاد ساختار هایی را دادند که قبلا اقتصادی نبودند.

 خیلی از مدارهای مجتمع به طور همزمان روی یک دیسک سیلیکونی از کریستالی سیلیکون خالص ساخته می شوند. بعد از ساخت، هر مدار جداگانه مورد آزمایش قرار می گیرد

مدار های مجتمع نه تنها بر اساس عملکرد منطقی شان طبقه بندی می شوند بلکه از نظر تکنولوژی خاص مدار هایی که به آن تعلق دارند نیز دسته بندی می گردند. تکنولوژی به کار رفته در مدار را خانواده منطقی دیجیتال می خوانند. هر خانواده منطقی مدار الکترونیکی پایه خاصی را داراست که مدار ها و و توابع دیجیتال پیچیده تر بر اساس آن تهیه می شوند.

مدار پایه در هر تکنولوژی یک گیت NAND/NOR و یا معکوس کننده است.

در نام گذاری تکنولوژی ار قطعات الکترونیکی به کار رفته در ساخت مدار پایه معمولا استفاده می شود. بسیاری از خانواده های مختلف منطقی به صورت مدار های مجنمع در سطح تجاری عرضه شده اند.

 

متداول ترین خانواده ها در زیر معرفی شده اند:

* TTL منطق ترانزیستور -ترانزیستور

* ECL منطق کوپل امیتر

* MOS منطق فلز- اکسید- نیمه هادی

* CMOS منطق فلز - اکسید - نیمه هادی مکمل

 

مدارها در ساخت

خیلی از مدارهای مجتمع به طور همزمان روی یک دیسک سیلیکونی از کریستالی سیلیکون خالص ساخته می شوند. بعد از ساخت، هر مدار جداگانه مورد آزمایش قرار می گیرد، مدارهایی که تمام آزمون ها را گذرانده اند، در قالب های پلاستیکی یا کپسول های سرامیکی قرار داده می شوند.

الکترونیک و تجهیزات الکترونیکی

طراحی مدار

قبل از ساخت مدار مجتمع طرح بزرگ کل مدار ترسیم می شود و دقت آن بررسی می شود. مدارها روی لایه هایی طراحی می شود و مدل بزرگ آن ساخته می شود. سپس ماسک که یک مدل ریز این مدار است به اندازه یک تراشه ساخته می شود.

 

 

ساخت تراشه

این اجزا در تراشه ها با رساناهای نوع N و P و سایر مواد روی بستری از سیلیکون ساخته می شوند. از ماسک ها به عنوان چیزی مثل شابلون استفاده می شود. گرما و مواد شیمیایی برای شکل دادن مواد مورد استفاده قرار می گیرند، ترکیب متفاوت مواد، اجزای مختلفی می سازند، دیودها، ترانزیستور و خازن های ساده از این مواردند. سه مرحله اصلی در تولید تنها یک جزء تراشه ها وجود دارد.

تراشه ای که روی برد سوار شده در کپسولی قرار داده می شود تا محفوظ بماند، ارتباطات تراشه با سیم های ظریف طلا به سوزن های فلزی که از کپسول خارج شده اند، متصل شده است. این سوزن ها به برد مدار لحیم می شوند یا در بخش های لازم جا می خورند. ریزتراشه ها می توانند 10000 میلیون کار در ثانیه را انجام دهند و از سال 1971 تعداد ترانزیستورها روی یک تراشه از 2000 عدد به 500 میلیون رسیده است.

 

فرآوری: مریم نایب زاده

بخش دانش و زندگی تبیان


منبع:  eca، Wikipedia، electronic،کتاب آشنایی با فناوری نانو 2 ،سلیمی

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین