Основи мікроелектроніки
Мікроелектроніка – це напрямок електроніки, що дозволяє за допомогою комплексу технологічних, конструктивних і схемотехнічних засобів створювати малогабаритні, високонадійні і економічні електронні пристрої.
Мікроелектроніка заснована на застосуванні інтегральних мікросхем (ІМС), в яких елементи нероздільно пов’язані між собою і представляють єдине ціле. ІМС виготовляють на основі кристала напівпровідника, в якості якого найчастіше використовують кремній. У кристалі кремнію створюються р-я-переходи, що утворюють як активні, так і пасивні елементи електричної схеми. Елементи мікросхеми зв’язуються між собою електрично за допомогою тонких металевих перемичок. Такий кристал називають чіп (англ. Chip – кристал). Характеристикою складності ІМС є рівень інтеграції, оцінюваний числом транзисторів, які можуть бути реалізовані на кристалі.
Залежно від рівня інтеграції ІМС ділять на кілька категорій:
– малі ІМС – до 10 елементів (МІС); – середні ІМС – від 10 до 100 елементів (СІС); – великі ІМС – від 100 до 105 елементів (ВІС); – надвеликі ІМС – 105 і більше елементів (НВІС).
В якості елементів в мікросхемах найчастіше виступають транзистори, що особливо стосується цифрових мікросхем. Сучасні НВІС містять кілька сотень мільйонів транзисторів, причому ступінь інтеграції постійно підвищується. Необхідно відзначити, що чіткої межі між ВІС і НВІС не існує, і часто їх об’єднують в один клас БІС / НВІС. На сьогоднішній день практичне використання знаходять всі категорії ІМС.
Крім ступеня інтеграції ІМС можуть класифікуватися залежно від їх функціонального призначення на два великі класи: цифрові і аналогові. Цифрові ІМС оперують з вхідними напругами, дискретно міняють своє значення, яке відповідає або “1”, або “О”. Аналогові ІМС використовуються для перетворення безперервно змінюються в часі сигналів.
Цифрові ІМС в залежності від ступеня інтеграції можуть виконувати найпростіші логічні перетворення (МІС), утворювати цілі вузли цифрових пристроїв, таких як малоразрядние регістри, лічильники, дешифратори, суматори і т. п. (СІС). Цифрові БІС / НВІС здатні виконувати функції вже не окремого вузла, а цілої системи. До них відносяться всі мікропроцесорні ІМС, мікросхеми пам’яті, ІМС програмованої логіки, ІМС, що реалізують стратегію “Система в кристалі”.
Аналогові ІМС виконують різноманітні функції: посилення сигналів змінного і постійного струмів, генерування коливань різної форми, забезпечення інших ІМС стабілізованою напругою живлення, цифроаналоговое і аналого-цифрове перетворення сигналів, фільтрацію сигналів, їх модуляцію і демодуляцию і т. п.
Related posts:
- Інтегральні схеми мікроелектроніки Істотні зміни в напівпровідниковій техніці пов’язані, по-перше, з переходом до інтегральних схем (ІМС) і, по-друге, з переходом до великих інтегральних схем (ВІС). Інтегральною називають мікросхему з певним функціональним призначенням, виготовлення не збіркою і розпаюванням окремих пасивних і активних елементів, а цілком, в єдиному технологічному процесі. Інтегральна схема може бути виготовлена так, що в обсязі одного […]...
- Базові матричні кристали Проектування та виготовлення БІС / НВІС – дуже дорогий процес, тому їх виробництво економічно виправдане лише при великій серійності. В той же час можливості інтегральної схемотехніки дозволяють у вигляді однієї мікросхеми виконати ціле пристрій. Базові матричні кристали (БМК) з’явилися тим засобом, на основі якого при порівняно низьких витратах стало можливим виконання спеціалізованих пристроїв у вигляді […]...
- Види електронних приладів Електронними називають прилади, в яких струм створюється рухом електронів у вакуумі, газі або напівпровіднику. У своєму розвитку електроніка пройшла кілька етапів. Перші електронні пристрої виконувалися на електровакуумних приладах (так званих катодних або електронних лампах). З середини XX в. широке застосування знайшли напівпровідникові прилади (транзистори, діоди, тиристори), виготовлені як окремі, самостійні елементи, з яких збиралися електронні […]...
- Програмовані логічні інтегральні схеми Засоби програмованої матричної логіки отримали свій розвиток в напрямку, званому “програмовані логічні інтегральні схеми” (ПЛІС). Продовженням ПЛМ і ПМЛ стали мікросхеми CPLD (Complex Programmable Logic Devices – складні програмовані логічні пристрої), а продовженням БМК – мікросхеми FPGA (Field Programmable Gate Arrays – вентильні матриці, де під вентилем розуміється будь-який логічний елемент). Зростання рівня інтеграції дав […]...
- Способи підключення до Internet У сучасному світі можна виділити наступні способи підключення до Internet: 1) віддалений доступ по комутованій телефонній лінії; 2) прямий доступ по виділеному каналу. Швидкість обміну інформацією при комутованої телефонної лінії невисока, якість зв’язку низьке, часті переривання зв’язку. Другий спосіб набагато ефективніше, але і дорожче, тому використовується він колективними або заможними користувачами. В якості виділених каналів […]...
- Підсистема пам’яті Підсистема пам’яті здійснює зберігання даних і команд в швидкодіючої кеш-пам’яті і взаємодія процесора з оперативною пам’яттю. До неї відносяться наступні пристрої. Кеш даних першого рівня. Це пам’ять з малим часом доступу об’ємом 8 (для Pentium Pro) або 16 Кбайт (для більш нових процесорів), призначена для зберігання даних. Кеш команд першого рівня. Ця пам’ять по своїй […]...
- Засоби забезпечення програмованість ПЛІС Програмованість, тобто можливість створення конкретного пристрою на базі стандартної НВІС, забезпечується наявністю в ній безлічі ключів, які в процесі програмування можуть стати замкнутими або розімкнутими. Стани ключів задають ту чи іншу конфігурацію схеми, формованої на кристалі. Число програмованих ключів в ПЛІС залежить від її складно-сті і може доходити до декількох мільйонів. У ПЛІС використовуються наступні […]...
- Компаратори, цифроаналогові і аналого-цифрові перетворювачі У сучасних системах управління різними процесами, в тому числі і технологічними, присутні пристрої обох типів. Аналогові пристрої зазвичай забезпечують з’їм первинної інформації з датчиків системи керування приводами виконавчих пристроїв і механізмів, управління ж самим процесом відповідно до заданої алгоритмом програмою виконують цифрові пристрої. Взаємодія між аналогової частиною системи і цифровий (перетворення інформації з аналогової форми […]...
- Дешифратори і шифратори Цифрові пристрої діляться на комбінаційні і послідовних. До комбінаційним відносяться такі цифрові пристрої, вихідні сигнали яких залежать тільки від поточного значення вхідних сигналів. Ці пристрої, на відміну від послідовних, не володіють пам’яттю. Після завершення перехідних процесів в цих пристроях на їх виходах встановлюються вихідні величини, на які характер перехідних процесів впливу не робить. Будь-яке складне […]...
- Інтегральні мікросхеми “Відкриття інтегральних мікросхем було просто неминуче, – пише історик техніки Мері Беллі. – Приблизно в один і той же час два незалежних винахідника, чи не обізнаних про діяльність один одного, створили майже ідентичні інтегральні мікросхеми (ІМС) “. ІМС, або мікрочіп, – це мініатюрна електричний ланцюг на основі напівпровідникових пристроїв, застосовувана в наші дні в самих […]...
- Чим відрізняються аналоговий сигнал і цифровий сигнал Про природу сигналів обиватель не замислюється, а от про різницю між аналоговим і цифровим мовленням або форматами – іноді доводиться. За умовчанням вважається, що аналогові технології відходять у минуле, і незабаром будуть повністю замінені на цифрові. Варто знати, від чого ми відмовляємося на догоду новим віянням. Аналоговий сигнал – сигнал даних, описуваний безперервними функціями часу, […]...
- Початкові інформацію про класи сполук. Оксиди, кислоти, основи, солі Класифікація полегшує вивчення речовин, тому речовини схожої складу об’єднують в класи. Речовини, що відносяться до якого-небудь одного класу, обов’язково володіють якимись загальними, схожими хімічними властивостями. Наприклад, у розділі 5 ми дали визначення оксидів, як речовина, що складається з атомів двох елементів, один з яких – кисень. Формули оксидів схожі один на одного тим, що кожна […]...
- Хімічні основи життя Організми тварин і рослин отримують всі необхідні елементи з навколишньої природи. В клітинах міститься близько 90 хімічних елементів, 24 з них мають відоме вченим призначення. Чи виконують інші елементи якусь функцію або просто потрапляють в організми разом з їжею та повітрям, поки не встановлено. Залежно від змісту в організмах елементи ділять на три групи. В […]...
- Конструктивні методи боротьби з перешкодами Вплив перешкод на роботу електронних пристроїв можна знизити, якщо розміщення елементів і пристроїв, їх електричні зв’язки виконувати з урахуванням можливого впливу перешкод. Виходячи з цього, при розробці конструкції електронної апаратури дотримуються наступних правил: – чутливі схеми розташовують поблизу від джерел корисних сигналів; – потужні схеми, які є джерелами перешкод, розташовують поблизу навантажень; – малопотужні і […]...
- Методологічні основи управління оборотними активами Оборотні активи – це частина майна підприємства, яка постійно бере участь в поточної господарської діяльності суб’єкта. Вони характеризуються наступними ознаками: – короткочасним оборотом ресурсів, що не перевищує одного року; – постійною зміною їх форми. Спочатку кошти виступають у грошовій формі, за рахунок якої купуються необхідні матеріальні цінності (сировина, матеріали і т. Д.), Що використовуються у […]...
- П’єзоелектричний ефект – доповідь У 1880 році брати Кюрі виявили, що в процесі деформації сегнетової солі на її поверхні виникають поляризаційні заряди. Це явище було названо прямим п’єзоелектричним ефектом. Якщо на кристал впливати зовнішнім електричним полем, він починає деформуватися, тобто, виникає зворотний п’єзоелектричний ефект. Однак ці зміни не спостерігаються в кристалах, що мають центр симетрії, наприклад, в сульфіді свинцю. […]...
- Синхротронне випромінювання: поняття, основи, принцип Спектр синхротронного випромінювання не так уже й великий. Тобто вона може бути розділена лише на кілька видів. Якщо частка нерелятивістська, то таке випромінювання називається циклотронної емісією. Якщо, з іншого боку, частинки є релятивістськими за своєю суттю, то випромінювання, отримані в результаті їхньої взаємодії, іноді називаються ультрарелятивістських. Синхронне випромінювання може бути досягнуто або штучно (в синхротронах […]...
- Держава і економіка – основи 1. Державна власність у розвинених країнах інтенсивно розвивається в умовах криз і воєн, коли необхідна суспільна концентрація ресурсів для вирішення життєво важливих економічних завдань. В умовах безкризового розвитку, в міру досягнення високого рівня розвитку факторів виробництва, вона скорочується. 2. У СРСР до серпня 1991 в економічній політиці і практиці переважало виробництво на основі єдиної державної […]...
- Основи квантової фізики: поняття і закони Класична фізика, існувала до винаходу квантової механіки, описує природу в звичайному (макроскопічному) масштабі. Більшість теорій в класичній фізиці можна вивести, як наближення, що діє в звичних для нас масштабах. Квантова фізика (вона ж і квантова механіка) відрізняється від класичної науки тим, що енергія, імпульс, кутовий момент і інші величини пов’язаної системи обмежені дискретними значеннями (квантуванням). […]...
- Що таке система “звук-навколо”? Система “звук-навколо” або “Домашній кінотеатр” моделює слухачеві, що знаходиться в невеликому приміщенні, акустичну атмосферу концертного залу. Для виникнення подібного відчуття необхідні спеціальні звукозаписні пристрої, що створюють під управлінням комп’ютера окремі звукові доріжки для чотирьох каналів, що живлять чотири динаміки: лівий передній, лівий задній, правий передній і правий задній. Цифрові процесори дозволяють інженерам звукозапису послаблювати одні […]...
- Кварцовий резонатор Кварцовий резонатор або в простолюдді кварц є одним з найточніших частотозадающих елементів сучасних електричних ланцюгів, що використовує явище механічного резонансу (збіг зовнішньої і внутрішньої частоти матеріалу і як наслідок – різке підвищення амплітуди його коливань) і зворотний п’єзоелектричний ефект (деформація матеріалу під дією зовнішнього електричного поля). Спочатку все резонатори виготовлялися з кварцу, від чого і […]...
- Застосування нелінійних елементів Спектр струму нелінійних елементів значно складніше, ніж спектр прикладеної напруги. Це дає можливість, використовуючи ланцюга з нелінійними елементами, здійснити ряд важливих радіотехнічних операцій (генерування електричних коливань, модуляцію, детектування та ін.). Лінійні параметричні системи зазвичай на практиці здійснюються на основі нелінійних елементів. Крім того, нелінійні реактивні елементи можуть бути використані не тільки в істотно нелінійному режимі, […]...
- Основи – формулі і властивості реакцій Один з класів складних неорганічних речовин – основи. Це сполуки, що включають атоми металу і гідроксильну групу, яка може відщеплюватись при взаємодії з іншими речовинами. Будова Основи можуть містити одну або кілька гідроксо-груп. Загальна формула основ – Ме (ОН) х. Атом металу завжди один, а кількість гідроксильних груп залежить від валентності металу. При цьому валентність […]...
- Матеріальні основи спадковості і мінливості Теорія гена і генотипу. Ген – це ділянка молекули хромосомної ДНК (або РНК у деяких вірусів), кодує первинну структуру поліпептиду, молекули транспортної або рибосом-мальной РНК. Дія гена як матеріального спадкового чинника у процесі онтогенезу зумовлена його здатністю через посередництво РНК визначати синтез білків. Ген розглядається як матеріальний спадковий фактор, як функціонально неподільна одиниця генетичного матеріалу, […]...
- Які існують електронні прибори? Електроніка змінила наше життя сильніше, ніж будь-яка інша галузь техніки. Радіоприймачі, телевізори, відеомагнітофони – все це електронні прилади. Що таке електроніка? У всіх електронних приладах сигналами управляють маленькі деталі – електронні компоненти. В наші дні електронні компоненти стають зовсім мініатюрними, і їх все більше використовують в новітніх приладах і пристроях. У будь-якому електронному приладі є […]...
- Генетичні основи еволюції Еволюційний процес включає мікроеволюції і макроеволюцію. Мікроеволюція – це процеси пристосувальної перебудови всередині виду, які можуть призвести до утворення нового виду. Однак будучи необхідною передумовою видоутворення, мікроеволюційні процеси не завжди їм завершуються. Найчастіше виникають пристосування, що забезпечують тривале існування виду. Мікроеволюції можна вивчати експериментальним шляхом. Елементарний еволюційний матеріал. Основним джерелом виникнення нових ознак або змін […]...
- Філософсько-методологічні основи медицини Арсенал пізнавальних засобів, способів і методів сучасної медицини дуже різноманітний. Хронологічно одним з найбільш ранніх методів спеціального медичного пізнання є метод самоспостереження і клінічного спостереження. Іноді їх роль і значення сучасними лікарями недооцінюються. Навряд чи виправдано таке відношення до факторів спостереження. Неприпустимо низведение їх (наприклад, самоспостереження) до ідеалістично розуміється і тлумачити інтроспекції, яка ігнорує об’єктивний […]...
- Культурні основи ренесансу Перетворення, які зазнало наукове знання в епоху пізньої схоластики, а саме: переосмислення змісту основних понять фізики, зростання емпіричної компоненти в змісті наукового знання – були лише зовнішніми окремими моментами, симптоми того внутрішнього процесу, який переживала в цілому європейська культура в останні століття середньовіччя. Це був час розкладання старої, відходила в небуття Середньовічної культури і зародження […]...
- Підгрупи елементів Зверніть увагу, що під валентністю в групах (шпальтах) присутні літери А і Б – це розподіл великих груп ще на дві підгрупи елементів. У головній підгрупі (А) – все елементи малих і великих періодів, В побічну підгрупу (Б) – включені тільки елементи великих періодів (тільки елементи метали або перехідні метали). Наприклад, фтор в VII А […]...
- Методологічні основи інвестиційного менеджменту Поняття і основні завдання інвестиційного менеджменту Питання, які пов’язані із здійсненням інвестиційної діяльності організації, вимагає наявність певних знань теорії і практики прийняття управлінських рішень щодо процесу інвестування. Даний перелік питань є предметом галузі знань, яка з’явилася зовсім недавно і отримала назву “інвестиційний менеджмент”. Інвестиційний менеджмент є процесом управління фінансовими потоками, які, на відміну від інструментарію […]...
- Молекулярні основи життя Жива речовина, як і взагалі будь-яка речовина, складається з атомів. Для проведення біологічних досліджень на сучасному рівні необхідно знати будову і властивості атомів. Ще кілька років тому біологи не могли і мріяти про таку тонку проникненні в механізм деяких хімічних процесів, яке стало можливим завдяки успіхам атомної фізики. У наші дні вивчення молекулярної організації живих […]...
- Закон зчепленого успадкування, його матеріальні основи Досліди показали, що гени, локалізовані в одній хромосомі, виявляються зчепленими, т. Е. Передаються в поколіннях, переважно не виявляючи незалежного успадкування. Закономірності зчепленого успадкування генів були вивчені Т. Х. Морганом і його учнями на початку 20-х років XX ст. Об’єктом для досліджень була плодова мушка дрозофіла. Термін життя її невеликий, і за рік можна отримати кілька […]...
- Конституційні основи, характеристика форми правління Швейцарії Конституція Швейцарії, котра визначила федеративний устрій країни і яка закріпила основні елементи політичної системи, існуючі до цього дня, була прийнята в 1848 році. Нинішня конституція, схвалена на всенародному референдумі 18 квітня 1999 року і вступила в чинності 1 січня 2000 року, впорядкувала положення старої конституції і внесені в неї поправки, а також розвинула деякі її […]...
- Універсальні регістри У серіях ІС і бібліотеках БІС / НВІС програмуємо-мій логіки є багато варіантів регістрів. Серед них є багаторежимні (багатофункціональні) або універсальні, здатні виконувати набір мікрооперацій. Так, наприклад, універсальний регістр може забезпечувати паралельний прийом і видачу даних, зрушення паралельно записаного слова вліво або вправо, порозрядному введення слова, як це здійснюється в регістрах зсуву, і видачу цього […]...
- Основи генетики Генетика – це область біології, що вивчає закономірності спадковості і мінливості живих організмів. Вона досліджує матеріальні носії спадковості, причини та закономірності їх мінливості, способи реалізації спадкової інформації на молекулярному, клітинному і організмовому рівнях в онтогенезі, динаміку частот генів в популяціях і зміни спадкових структур в процесі еволюції. Таким чином, основними завданнями генетики є вивчення проблем […]...
- Основи безготівкових розрахунків Система безготівкових розрахунків, будується на базі конкретних основ. Основи організації безготівкових розрахунків більш багаторазові і менш схильні до зміни. В фінансовій літературі відзначають наступні основи безготівкових розрахунків. 1-ий принцип випливає з обов’язковості збереження готівкових коштів на валютних рахунках в банківських установах усіма організаціями та полягає в проведенні всіх розрахунків через відкриті в установах банків банківські […]...
- Основи політичної соціології У попередніх статтях ми розглядав психологічні механізми, дія яких призводить до того, що деякі люди прагнуть до участі в політичному житті, і в першу чергу до влади. Ми підкреслював також, що прагнення до влади зовсім не є загальним, що стосовно власної участі в політичному житті люди дотримуються дуже різних позицій: від явно позитивних до явно […]...
- Психологічні основи інформаційних війн Основою психології інформаційних війн є природні здібності людини до мовної комунікації і до сприйняття неправдивих відомостей. Виділяють дві форми брехні: умовчання та спотворення (Екман П., 1999). Сторона, ведуча інформаційну інтервенцію, як правило, прагне приховати свої справжні наміри і замінити їх на такі, які були б прийнятні для людей – об’єктів втручання. Брехня, яка мотивує людей […]...
- Правові основи соціального захисту Механізм роботи соціального забезпечення та соціального захисту будується на конституційному законодавстві та прийнятих в усьому світі пактах стосуються свободи і прав людини. Значення соціального захисту Міжнародні пакти про політичних, громадянських, соціальних, економічних і культурних правах громадян говорять про те, що абсолютно всі люди мають право на вільне життя, недоторканність, свободу релігійних і життєвих переконань. Правові […]...
- Фізичні основи процесу сортування Радіометоди збагачення засновані на відмінностях у здатності мінералів випускати, відображати або поглинати випромінювання. Розрізняють два види радіометричного збагачення: збагачення радіоактивних руд, мінерали яких самі випускають випромінювання, і збагачення нерадіоактивних руд, мінерали яких не володіють природною радіоактивністю. У першому випадку розділовим знаком є інтенсивність природного випромінювання поділюваних мінералів. У другому необхідне джерело первинного примусового випромінювання, і […]...