Un dispositivo elettronico elementare costruito come una singola unità. Prima dell'invenzione di circuiti integrati (CI) , tutti i singoli transistor, diodi, resistori, condensatori e induttori erano di natura discreta. Qualsiasi circuito o sistema può produrre l'output desiderato in base all'input. Qualsiasi sistema può essere costruito utilizzando componenti discreti e anche da un CI. Non possiamo mettere fisicamente tutto più circuiti discreti su una lastra di silicio e chiamalo semplicemente circuito integrato. I circuiti integrati sono costituiti da wafer di silicio, non inseriti (o posizionati) su wafer di silicio. Quindi la cosa principale è creare un circuito integrato, tutti i componenti discreti elaborati su un wafer di silicio. Ma poi di nuovo abbiamo un problema che potrebbe non essere possibile creare alcuni circuiti discreti su un wafer di silicio mentre stiamo fabbricando un circuito integrato.
Differenza tra circuiti discreti e circuiti integrati
Circuiti discreti
Un circuito discreto è costituito da componenti prodotti separatamente. Successivamente, questi componenti vengono collegati insieme utilizzando fili condotti su un circuito stampato o un scheda a circuito stampato . Il transistor è uno dei componenti principali utilizzati nei circuiti discreti e le combinazioni di questi transistor possono essere utilizzate per creare porte logiche. Questi le porte logiche possono essere utilizzate per ottenere l'uscita desiderata da un ingresso . I circuiti discreti possono essere progettati per funzionare a tensioni più elevate.
Circuito discreto su PCB
Svantaggi dei circuiti discreti
- L'assemblaggio e il cablaggio di tutti i singoli componenti discreti richiedono più tempo e occupano uno spazio maggiore.
- La sostituzione di un componente guasto è complicata in un circuito o sistema esistente.
- In realtà, gli elementi sono collegati utilizzando il processo di saldatura, quindi ciò potrebbe aver causato meno affidabilità.
- Per superare questi problemi di affidabilità e conservazione dello spazio, vengono sviluppati circuiti integrati.
Circuiti integrati
Un circuito integrato è un microscopico matrice di circuiti elettronici e componenti elettronici (resistenze, condensatori, induttori ...) che sono diffusi o impiantati nella superficie di materiale semiconduttore wafer come il silicio. Circuito integrato inventato da Jack Kilby negli anni '50. Un chip è comunemente definito come circuiti integrati (IC).
Struttura di base di un CI
Questi circuiti integrati sono imballati in una solida copertura esterna che può essere costituita da un materiale isolante ad alta conduttività termica e con terminali di contatto (chiamati anche pin) del circuito che esce dal corpo del circuito integrato.
Basato sulla configurazione dei pin diversi tipi di IC sono disponibili imballaggi.
- Pacchetto doppio in linea (DIP)
- Confezione quadrupla in plastica (PQFP)
- Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA)
Tipi di imballaggi per circuiti integrati
Il i transistor sono i componenti principali nella produzione di circuiti integrati . Questi transistor possono essere transistor bipolari o transistor ad effetto di campo a seconda dell'applicazione dei circuiti integrati. Poiché la tecnologia cresce di giorno in giorno, aumenta anche il numero di transistor incorporati in un circuito integrato. A seconda del numero di transistor in un circuito integrato o chip, i circuiti integrati sono classificati in cinque tipi indicati di seguito.
| S.No | Categoria IC | Numero di transistor incorporati in un singolo chip IC |
| 1 | Integrazione su piccola scala (SSI) | Fino a 100 |
| Due | Integrazione su scala media (MSI) | Da 100 a 1000 |
| 3 | Integrazione su larga scala (LSI) | Da 1000 a 20K |
| 4 | Integrazione su scala molto ampia (VLSI) | DA 20K a 1000000 |
| 5 | Ultra Large Scale Integration (ULSI) | Da 10,00.000 a 1,00,00.000 |
Vantaggi di un circuito integrato rispetto ai circuiti discreti
- Un circuito integrato di dimensioni piuttosto ridotte, praticamente circa 20.000 componenti elettronici, può essere incorporato in un singolo pollice quadrato di chip IC.
- Molti circuiti complessi sono fabbricati su un singolo chip e quindi questo semplifica la progettazione di un circuito complesso. E migliora anche le prestazioni del sistema.
- I circuiti integrati daranno alta affidabilità. Un minor numero di connessioni.
- Questi sono disponibili a basso costo grazie alla produzione di massa.
- I circuiti integrati consumano pochissima energia o meno.
- Può essere facilmente sostituita dall'altro circuito.
Svantaggi di un circuito integrato
- Dopo la fabbricazione di un IC, non è possibile modificare i parametri entro i quali un circuito integrato opererà.
- Quando un componente di un circuito integrato viene danneggiato, l'intero circuito integrato deve essere sostituito con uno nuovo.
- Per un valore maggiore di capacità (> 30pF) in un IC, dovremmo collegare esternamente un componente discreto
- Non è possibile produrre circuiti integrati ad alta potenza (più di 10 W).
Dalle informazioni di cui sopra possiamo concludere che generalmente, i circuiti integrati sono mini circuiti fabbricati su un singolo chip di silicio e quindi producono un enorme risparmio in termini di area. Considerando che, i circuiti discreti comprendono vari componenti elettronici attivi e passivi collegati su a PCB con l'aiuto del processo di saldatura . Ci auguriamo che abbiate una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, qualsiasi domanda riguardante questo concetto o per implementare progetti di elettronica , per favore dai il tuo feedback commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, Qual è la funzione principale di IC ?
