Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.

Prezentace na téma: "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."— Transkript prezentace:

1 Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

2 Integrované obvody OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-029

3  Elektronické obvody mohou být realizovány z diskretních součástek jako jsou rezistory, kondenzátory, cívky a tlumivky, diody, tranzistory, triaky a další prvky elektronických obvodů.  Tyto součástky jsou spolu navzájem propojeny vnějšími spoji na desce plošných spojů.  Tento způsob vytváření a konstruování elektronických obvodů se ale dnes už používá málo, dá se říct, že zcela vyjímečně.

4 Integrované obvody  Daleko častěji se aktivní i pasivní elektronické prvky vytváří společně na jedné základní křemíkové destičce.  Součástky jsou spolu přímo nebo pomocí povrchových spojů neoddělitelně spojeny a vytváří určitý funkční celek.  Takto vytvořené elektronické obvody nazýváme integrované obvody.  Nejvíce rozšířené jsou monolitické integrované obvody, u kterých jsou v základní křemíkové destičce vytvořeny jak aktivní tak i pasivní součástky.

5 Integrované obvody  Z hlediska funkce rozlišujeme dvě velké skupiny integrovaných obvodů:  Analogové  Číslicové  Analogové IO pracují s analogovými signály, tj. spojitými v čase  Číslicové IO zpracovávají číslicové (logické) signály, tj. nespojité v čase.

6 Integrované obvody  Podle celkového počtu součástek v jednom integrovaném obvodu (podle hustoty integrace) se rozlišují obvody:  Malé integrace, označují se SSI a obsahují méně než 15 prvků.  Střední integrace, MSI, obsahují desítky až stovky prvků.  Velké integrace, LSI, obsahují až několik tisíc prvků.  Velmi velké integrace, VLSI, obsahují desítky tisíc až stovky tisíc prvků.  Nejvyšší integrace, ULSI, obsahují miliony prvků.

7 Integrované obvody  Analogové (lineární) integrované obvody se uplatňují v zařízeních spotřební a průmyslové elektroniky, měřící techniky aj.  Uplatňují se především jako: –nf zesilovače malého a velkého výkonu –vf zesilovače –detektory a demodulátory –operační zesilovače –stabilizátory napětí –obvody ve spotřební elektronice (v rozhlasových a TV přijímačích)

8 Integrované obvody  Číslicové (logické) integrované obvody mají velký význam ve výpočetní a měřící technice, robotice a informatice.  Charakteristickým rysem těchto obvodů je, že vstupní a výstupní signály mohou nabývat pouze určitých, vzájemně se nepřekrývajících hodnot napětí.  Zpravidla nižším hodnotám napětí se přiřazuje logická 0, vyšším hodnotám napětí logická 1.

9 Integrované obvody  Podle toho, jaký druh tranzistorů integrované obvody obsahují, se rozlišují dvě skupiny číslicových integrovaných obvodů – bipolární a unipolární.  Mezi bipolárními číslicovými integrovanými obvody jsou nejvíce zastoupeny obvody TTL.  Pomocí této technologie je realizována převážná většina logických funkcí jedné a dvou proměnných (členy NAND, NOR aj.), klopné obvody a různé obvody mikroprocesorových systémů

10 Integrované obvody  Mezi unipolárními číslicovými integrovanými obvody jsou různé logické členy, klopné obvody, čítače, spínače, převodníky a dekodéry.  Dále sem patří různé typy pamětí, mikroprocesorové systémy, obvody pro hodinky, kalkulačky a telefony.

11 Integrované obvody  Z hlediska vyráběného sortimentu a požadavků zákazníků lze integro­vané obvody rozdělit na obvody:  Standardní (katalogové) IO  Programovatelné IO  Zákaznické IO

12 Integrované obvody  standardní (katalogové) IO  Tvoří nejrozsáhlejší skupinu.  Patří sem obvody s pevně danou (neměnitelnou) funkcí na všech úrovních integrace.  Do této skupiny patří i mikroprocesory a paměti RAM.

13 Integrované obvody  programovatelné IO  Zahrnují paměti PROM, EPROM, EEPROM, EAROM a programovatelná pole.  Uživatel si obsah paměti nebo potřebné logické funkce vytváří sám (např. přepalováním spojek na příslušných místech obvodu pomocí programovacích impulsů).

14 Integrované obvody  zákaznické IO  Známe je ve dvou variantách jako: -Plně zákaznické obvody -Polozákaznické obvody

15 Integrované obvody  Plně zákaznické obvody  Vyrábějí se úplně podle požadavků zákazníka, tj. od elektrického zapojení až po zapouzdřené čipy. Podle způsobu návrhu je dále rozdělujeme na:  obvody navrhované ze standardních funkčních bloků.  obvody navrhované individuálně.  Vyrábět tyto obvody je ekonomické až při velkých sériích. Musíme si uvědomit, že něco stojí přípravky.

16 Integrované obvody  Polozákaznické obvody  Jedná se o obvody, které využívají polotovarů, které vyrábí výrobce na sklad.  Požadavky zákazníka se realizují propojením u výrobce.

17 Integrované obvody Do této skupiny polozákaznických IO patří:  Tranzistorová pole, která obsahují jednotlivé nezapojené tranzistory.  Analogová pole, která obsahují tranzistory, rezistory, Zenerovy diody a případně i základní analogové funkční bloky.  Hradlová pole, která obsahují jednotlivá nezapojená hradla  Smíšená pole (digilin), která umožňují vytvářet číslicové i analogové obvody.

18 Integrované obvody  Výroba těchto polozákaznických integrovaných obvodů je ekonomická již od výroby 1 000 kusů.  Nejrozšířenější skupinu polozákaznických obvodů tvoří hradlová pole, která se vyrábějí jak v provedení bipolárním (ALS), tak v provedení unipolárním (CMOS).

19  Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

20 Literatura  J. Chlup, L. Keszegh: Elektronika pro silnoproudé obory, SNTL Praha 1989  M. Bezděk: Elektronika I, KOPP České Budějovice 2002