ఒకే సెమీకండక్టర్ చిప్‌లో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ట్రాన్సిస్టర్‌లను తయారు చేయాలనే ఆలోచన ఎవరు మొదటగా వచ్చిందో తెలియదు. సెమీకండక్టర్ మూలకం ఉత్పత్తి ప్రారంభమైన తర్వాత ఈ ఆలోచన ఉద్భవించి ఉండవచ్చు. ఈ విధానం యొక్క సైద్ధాంతిక పునాదులు గత శతాబ్దం 50 ల ప్రారంభంలో ప్రచురించబడ్డాయి. సాంకేతిక సమస్యలను అధిగమించడానికి ఇది 10 సంవత్సరాల కంటే తక్కువ సమయం పట్టింది మరియు ఇప్పటికే 60 ల ప్రారంభంలో ఒక ప్యాకేజీలో అనేక ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలను కలిగి ఉన్న మొదటి పరికరం ఉత్పత్తి చేయబడింది - మైక్రోచిప్ (చిప్) అప్పటి నుండి మానవజాతి అభివృద్ధి మార్గాన్ని ప్రారంభించింది, ఇది ఇంకా ముగింపును చూడలేదు.
IC ల ప్రయోజనం
ప్రస్తుతం, వివిధ స్థాయిల ఏకీకరణతో అనేక రకాల ఎలక్ట్రానిక్ సమావేశాలు ఏకీకృత డిజైన్లలో తయారు చేయబడ్డాయి. వాటి నుండి, ఇటుకల వలె, మీరు వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను సమీకరించవచ్చు. అందువలన, రేడియో రిసీవర్ యొక్క సర్క్యూట్ వివిధ మార్గాల్లో అమలు చేయబడుతుంది. చిప్స్ మరియు ట్రాన్సిస్టర్‌ల సెట్‌లను ఉపయోగించడం ప్రారంభ స్థానం. వారి పిన్‌లను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా, మీరు రిసీవర్ పరికరాన్ని తయారు చేయవచ్చు. ఇంటిగ్రేటెడ్ డిజైన్‌లో వ్యక్తిగత సమావేశాలను ఉపయోగించడం తదుపరి దశ (ప్రతి దాని స్వంత ఆవరణలో):
- రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ యాంప్లిఫైయర్;
- హెటెరోడైన్;
- మిక్సర్;
- ఆడియో ఫ్రీక్వెన్సీ యాంప్లిఫైయర్.
చివరగా, అత్యంత ఆధునిక వేరియంట్ - ఒకే చిప్‌లో మొత్తం రిసీవర్, మీరు కొన్ని బాహ్య నిష్క్రియ అంశాలను మాత్రమే జోడించాలి. సహజంగానే, ఇంటిగ్రేషన్ యొక్క డిగ్రీ పెరిగేకొద్దీ, సర్క్యూట్ల నిర్మాణం సరళంగా మారుతుంది. ఈ రోజుల్లో పూర్తి కంప్యూటర్‌ను కూడా ఒక చిప్‌లో గ్రహించవచ్చు. దీని పనితీరు ఇప్పటికీ సంప్రదాయ కంప్యూటింగ్ పరికరాల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ సాంకేతికత అభివృద్ధితో, బహుశా ఈ పాయింట్‌ను కూడా ఓడించవచ్చు.
చిప్స్ రకాలు
ఈ రోజుల్లో పెద్ద సంఖ్యలో చిప్ రకాలు ఉన్నాయి. వాస్తవంగా ఏదైనా పూర్తి ఎలక్ట్రానిక్ అసెంబ్లీ, ప్రామాణికం లేదా ప్రత్యేకమైనది, మైక్రో డిజైన్‌లో వస్తుంది. ఒకే సమీక్షలో అన్ని రకాలను జాబితా చేయడం మరియు విడదీయడం సాధ్యం కాదు. కానీ సాధారణంగా, చిప్‌లను వాటి కార్యాచరణ ప్రకారం మూడు ప్రపంచ వర్గాలుగా విభజించవచ్చు.
- డిజిటల్. అవి వివిక్త సంకేతాలతో పని చేస్తాయి. డిజిటల్ స్థాయిలు ఇన్‌పుట్‌కు అందించబడతాయి మరియు డిజిటల్ రూపంలో సంకేతాలు కూడా అవుట్‌పుట్ నుండి తీసుకోబడతాయి. ఈ తరగతి పరికరాలు సాధారణ లాజిక్ మూలకాల నుండి అత్యంత అధునాతన మైక్రోప్రాసెసర్ల వరకు ఫీల్డ్‌ను కవర్ చేస్తాయి. ఇందులో ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ మాత్రికలు, మెమరీ పరికరాలు మొదలైనవి కూడా ఉన్నాయి.
- అనలాగ్. అవి నిరంతర చట్టం ప్రకారం మారే సంకేతాలతో పని చేస్తాయి. అటువంటి చిప్ యొక్క ఒక సాధారణ ఉదాహరణ ఆడియో ఫ్రీక్వెన్సీ యాంప్లిఫైయర్. ఈ తరగతిలో ఇంటిగ్రేటెడ్ లైన్ స్టెబిలైజర్‌లు, సిగ్నల్ జనరేటర్‌లు, కొలత సెన్సార్‌లు మరియు మరిన్ని ఉన్నాయి. అనలాగ్ వర్గం కూడా నిష్క్రియ మూలకాల సెట్‌లను కలిగి ఉంటుంది (రెసిస్టర్లు, RC సర్క్యూట్లు మొదలైనవి.).
- అనలాగ్-టు-డిజిటల్ (డిజిటల్-టు-అనలాగ్). ఈ చిప్‌లు వివిక్త డేటాను నిరంతర డేటాగా మార్చడమే కాదు లేదా దీనికి విరుద్ధంగా. అదే సందర్భంలో మూలం లేదా స్వీకరించిన సంకేతాలను విస్తరించడం, మార్చడం, మాడ్యులేట్ చేయడం, డీకోడ్ చేయడం మొదలైనవి చేయవచ్చు. అనలాగ్-టు-డిజిటల్ సెన్సార్‌లు కంప్యూటింగ్ పరికరాలతో వివిధ సాంకేతిక ప్రక్రియల కొలత సర్క్యూట్‌లను కమ్యూనికేట్ చేయడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.
మైక్రో సర్క్యూట్లు ఉత్పత్తి రకాన్ని బట్టి విభజించబడ్డాయి:
- సెమీకండక్టర్ - ఒకే సెమీకండక్టర్ క్రిస్టల్‌పై తయారు చేయబడింది;
- ఫిల్మ్ - మందపాటి లేదా సన్నని చిత్రాల ఆధారంగా నిష్క్రియ అంశాలు సృష్టించబడతాయి;
- హైబ్రిడ్: యాక్టివ్ సెమీకండక్టర్ పరికరాలు నిష్క్రియ ఫిల్మ్ ఎలిమెంట్స్‌కు "ప్లాంట్" చేయబడ్డాయి (ట్రాన్సిస్టర్లు మొదలైనవి).
కానీ మైక్రో సర్క్యూట్ల అప్లికేషన్ కోసం చాలా సందర్భాలలో ఈ వర్గీకరణ చాలా ఆచరణాత్మక సమాచారాన్ని ఇవ్వదు.
చిప్ షెల్స్
అంతర్గత విషయాలను రక్షించడానికి మరియు ఇన్‌స్టాలేషన్‌ను సులభతరం చేయడానికి, మైక్రో సర్క్యూట్లు ప్యాకేజీలో ఉంచబడతాయి. ప్రారంభంలో, చాలా మైక్రో సర్క్యూట్లు మెటల్ షెల్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి (వృత్తాకార లేదా దీర్ఘచతురస్రాకార) చుట్టుకొలత వెంట అమర్చబడిన సౌకర్యవంతమైన పిన్‌లతో.
ఈ డిజైన్ సూక్ష్మీకరణ యొక్క అన్ని ప్రయోజనాలను ఉపయోగించడానికి అనుమతించలేదు, ఎందుకంటే పరికరం యొక్క కొలతలు క్రిస్టల్ పరిమాణంతో పోలిస్తే చాలా పెద్దవి. అదనంగా, ఏకీకరణ స్థాయి తక్కువగా ఉంది, ఇది సమస్యను మరింత తీవ్రతరం చేసింది. అరవైల మధ్యలో, డిఐపి (డ్యూయల్ ఇన్-లైన్ ప్యాకేజీ), రెండు వైపులా దృఢమైన పిన్‌లతో కూడిన దీర్ఘచతురస్రాకార పెట్టె. స్థూలమైన పరిమాణం యొక్క సమస్య పరిష్కరించబడలేదు, అయితే, ఈ పరిష్కారం అధిక ప్యాకింగ్ సాంద్రతను సాధించడానికి, అలాగే ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ల యొక్క ఆటోమేటెడ్ అసెంబ్లీని సరళీకృతం చేయడానికి అనుమతించింది. DIP ప్యాకేజీలో చిప్ పిన్‌ల సంఖ్య 4 నుండి 64 వరకు ఉంటుంది, అయినప్పటికీ 40 కంటే ఎక్కువ "కాళ్ళు" ఉన్న ప్యాకేజీలు ఇప్పటికీ చాలా అరుదు.
ముఖ్యమైనది! దేశీయ ఉత్పత్తి యొక్క DIP మైక్రో సర్క్యూట్లు 2.5 mm పిన్ అంతరాన్ని కలిగి ఉంటాయి, అయితే దిగుమతి చేసుకున్నవి - 2.54 mm (1 లైన్ = 0.1 అంగుళం) దీని కారణంగా, రష్యన్ మరియు దిగుమతి చేసుకున్న ఉత్పత్తి యొక్క పూర్తి, అకారణంగా అనలాగ్‌లను పరస్పరం భర్తీ చేసేటప్పుడు సమస్యలు తలెత్తుతాయి. ఒక చిన్న వ్యత్యాసం బోర్డులు మరియు ప్యానెల్‌లలో ఒకే కార్యాచరణ మరియు పిన్ అసైన్‌మెంట్ పరికరాలను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం కష్టతరం చేస్తుంది.
ఎలక్ట్రానిక్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధితో, DIP ప్యాకేజీల యొక్క ప్రతికూలతలు స్పష్టంగా కనిపించాయి. మైక్రోప్రాసెసర్‌లలో తగినంత పిన్‌లు లేవు మరియు పిన్‌ల సంఖ్యను పెంచడానికి ప్యాకేజీల పరిమాణాన్ని పెంచడం అవసరం. DIP ఆధిపత్య యుగాన్ని ముగింపుకు తీసుకువచ్చిన రెండవ సమస్య ఉపరితల మౌంటు యొక్క విస్తరణ.ఈ చిప్‌లు ఇకపై బోర్డులపై రంధ్రాలలో అమర్చబడవు, కానీ నేరుగా ప్యాడ్‌లపైకి కరిగించబడతాయి. మౌంటు యొక్క ఈ మార్గం చాలా హేతుబద్ధమైనదిగా మారింది, అందుకే ఉపరితల టంకంకు అనుగుణంగా ఉండే ప్యాకేజీలలో చిప్స్ అవసరం. మరియు "రంధ్రం" మౌంటు కోసం పరికరాల స్థానభ్రంశం ప్రక్రియ (నిజమైన రంధ్రం) మూలకాలుగా పేరు పెట్టారు SMD (ఉపరితల మౌంట్ వివరాలు).
ఉపరితలం మౌంట్ చేయడానికి మొదటి దశ SOIC ప్యాకేజీల పరిచయం మరియు వాటి సవరణలు (SOP, HSOP మరియు ఇతర రకాలు) DIP వలె, అవి పొడవాటి వైపులా రెండు వరుసల డోవెల్ పిన్‌లను కలిగి ఉంటాయి, అయితే అవి ఆవరణ యొక్క దిగువ సమతలానికి సమాంతరంగా ఉంటాయి.
మరింత అభివృద్ధి QFP హౌసింగ్. ఈ సందర్భంలో ప్రతి వైపు చదరపు ఆకారపు పిన్స్ ఉన్నాయి. ఇది పిఎల్‌ఎల్‌సి కేసు మాదిరిగానే ఉంది, అయితే పిన్‌లు చుట్టుకొలత చుట్టూ ఉన్నప్పటికీ ఇది ఇప్పటికీ డిఐపి కేసుకు దగ్గరగా ఉంది.
కొంతకాలం డిఐపి చిప్‌లు ప్రోగ్రామబుల్ డివైజ్ సెక్టార్‌లో తమ సొంతంగా ఉన్నాయి (ROM, కంట్రోలర్, PLM), కానీ ఆన్-చిప్ ప్రోగ్రామింగ్ యొక్క విస్తరణ నిజమైన హోల్ డబుల్-రో ప్యాకేజీలను ఆ ప్రాంతం నుండి బయటకు నెట్టివేసింది. ఈ రోజుల్లో, హోల్ మౌంటుకి ప్రత్యామ్నాయం లేని భాగాలు కూడా - ఇంటిగ్రేటెడ్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్లు మొదలైనవి - SMD-ఫార్మాట్ చేయబడ్డాయి.
మైక్రోప్రాసెసర్ల కోసం గృహాల అభివృద్ధి వేరొక మార్గాన్ని తీసుకుంది. పిన్‌ల సంఖ్య ఏదైనా సహేతుకమైన సైజు చతురస్రం యొక్క చుట్టుకొలతలోకి సరిపోదు కాబట్టి, పెద్ద చిప్ యొక్క కాళ్ళు మాతృక రూపంలో అమర్చబడి ఉంటాయి (PGA, LGA, మొదలైనవి.).
చిప్స్ ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలు
మైక్రోచిప్ యొక్క ఆగమనం ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రపంచాన్ని విప్లవాత్మకంగా మార్చింది (ముఖ్యంగా మైక్రోప్రాసెసర్ టెక్నాలజీలో) ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ గదులను ఆక్రమించిన లైట్ బల్బ్ కంప్యూటర్‌లు చారిత్రక ఉత్సుకతగా గుర్తుండిపోతాయి. కానీ ఆధునిక ప్రాసెసర్‌లో దాదాపు 20 బిలియన్ ట్రాన్సిస్టర్లు ఉంటాయి.మేము కనీసం 0.1 చదరపు సెంటీమీటర్ల వివిక్త ట్రాన్సిస్టర్ ప్రాంతాన్ని ఊహించినట్లయితే, ప్రాసెసర్ మొత్తంగా ఆక్రమించిన ప్రాంతం కనీసం 200000 చదరపు మీటర్లు ఉండాలి - సుమారు 2000 మూడు-గది మధ్య తరహా అపార్ట్మెంట్లు.
మెమరీ, సౌండ్ కార్డ్, ఆడియో కార్డ్, నెట్‌వర్క్ అడాప్టర్ మరియు ఇతర పెరిఫెరల్స్ కోసం స్థలాన్ని అందించడం కూడా అవసరం. చాలా వివిక్త మూలకాలను అమర్చడానికి అయ్యే ఖర్చు అపారంగా ఉంటుంది మరియు విశ్వసనీయత ఆమోదయోగ్యంగా తక్కువగా ఉంటుంది. ట్రబుల్‌షూటింగ్ మరియు రిపేర్‌కి చాలా సమయం పట్టేది. అత్యంత సమగ్రమైన చిప్‌లు లేకుండా వ్యక్తిగత కంప్యూటర్‌ల యుగం ఎన్నటికీ జరగదని స్పష్టమైంది. అలాగే, నేటి సాంకేతికత లేకుండా, కంప్యూటింగ్-ఇంటెన్సివ్ పరికరాలు, వినియోగదారు నుండి పారిశ్రామిక లేదా శాస్త్రీయ వరకు
ఎలక్ట్రానిక్స్ డెవలప్‌మెంట్ దిశ చాలా సంవత్సరాలుగా ముందుగా నిర్ణయించబడింది. ఇది అన్నింటిలో మొదటిది, మైక్రోచిప్ మూలకాల యొక్క ఏకీకరణ స్థాయి పెరుగుదల, ఇది సాంకేతికత యొక్క నిరంతర అభివృద్ధితో ముడిపడి ఉంటుంది. మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ సామర్థ్యాలు వాటి పరిమితులను చేరుకున్నప్పుడు గుణాత్మకంగా ముందుకు సాగుతుంది, అయితే ఇది సుదూర భవిష్యత్తుకు సంబంధించిన విషయం.
సంబంధిత కథనాలు:
