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.
Завантаження...