Η διαφορά μεταξύ διακριτών κυκλωμάτων και ολοκληρωμένων κυκλωμάτων;

Κάθε στοιχειώδης ηλεκτρονική συσκευή κατασκευασμένη ως ενιαία μονάδα. Πριν από την εφεύρεση του ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC) , όλα τα μεμονωμένα τρανζίστορ, δίοδοι, αντιστάσεις, πυκνωτές και επαγωγείς είχαν διακριτό χαρακτήρα. Κάθε κύκλωμα ή σύστημα μπορεί να παράγει την επιθυμητή έξοδο με βάση την είσοδο. Οποιοδήποτε σύστημα μπορεί να κατασκευαστεί με τη χρήση διακριτών εξαρτημάτων και επίσης από ένα IC. Δεν μπορούμε να τα βάλουμε φυσικά πολλαπλά διακριτά κυκλώματα σε μια πλάκα πυριτίου και απλά το ονομάζουμε ολοκληρωμένο κύκλωμα. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα αποτελούνται από γκοφρέτες πυριτίου, δεν εισάγονται (ή τοποθετούνται) πάνω σε γκοφρέτες πυριτίου. Το κύριο πράγμα λοιπόν είναι να δημιουργήσετε ένα IC, όλα τα διακριτά συστατικά που υποβάλλονται σε επεξεργασία σε μια γκοφρέτα πυριτίου. Αλλά και πάλι έχουμε ένα πρόβλημα, ορισμένα διακριτά κυκλώματα μπορεί να μην είναι δυνατόν να δημιουργηθούν σε μια γκοφρέτα πυριτίου ενώ κατασκευάζουμε ένα IC.

Διαφορά μεταξύ διακριτών κυκλωμάτων και ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

Διακριτά κυκλώματα

Ένα διακριτό κύκλωμα κατασκευάζεται από εξαρτήματα που κατασκευάζονται ξεχωριστά. Αργότερα, αυτά τα εξαρτήματα συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας αγωγά καλώδια σε πλακέτα κυκλώματος ή a πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος . Το τρανζίστορ είναι ένα από τα κύρια συστατικά που χρησιμοποιούνται σε διακριτά κυκλώματα και συνδυασμοί αυτών των τρανζίστορ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία λογικών πυλών. Αυτά τα λογικές πύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λήψη της επιθυμητής εξόδου από μια είσοδο . Τα διακριτά κυκλώματα μπορούν να σχεδιαστούν ώστε να λειτουργούν σε υψηλότερες τάσεις.

Διακριτό κύκλωμα στο PCB

Μειονεκτήματα διακριτών κυκλωμάτων

• Η συναρμολόγηση και η καλωδίωση όλων των μεμονωμένων διακριτών εξαρτημάτων απαιτούν περισσότερο χρόνο και καταλαμβάνει μεγαλύτερο χώρο.
• Η αντικατάσταση ενός αποτυχημένου εξαρτήματος είναι περίπλοκη σε υπάρχον κύκλωμα ή σύστημα.
• Στην πραγματικότητα, τα στοιχεία συνδέονται με τη διαδικασία συγκόλλησης έτσι, που μπορεί να έχουν προκαλέσει λιγότερη αξιοπιστία.
• Για να ξεπεραστούν αυτά τα προβλήματα αξιοπιστίας και εξοικονόμησης χώρου, αναπτύσσονται ολοκληρωμένα κυκλώματα.

Ολοκληρωμένα κυκλώματα

Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα είναι μικροσκοπικό σειρά ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και ηλεκτρονικά εξαρτήματα (αντιστάσεις, πυκνωτές, επαγωγείς…) που διαχέονται ή εμφυτεύονται στην επιφάνεια του υλικό ημιαγωγών γκοφρέτα όπως το πυρίτιο. Ολοκληρωμένο κύκλωμα που εφευρέθηκε από τον Jack Kilby στη δεκαετία του 1950. Ένα τσιπ ονομάζεται συνήθως ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC).

Βασική δομή ενός IC

Αυτά τα IC είναι συσκευασμένα σε ένα συμπαγές εξωτερικό κάλυμμα το οποίο μπορεί να κατασκευαστεί από μονωτικό υλικό με υψηλή θερμική αγωγιμότητα και με ακροδέκτες επαφής (επίσης ονομάζονται ακίδες) του κυκλώματος που βγαίνει από το σώμα του IC.

Με βάση τη διαμόρφωση pin διαφορετικούς τύπους IC συσκευασία είναι διαθέσιμη.

• Πακέτο διπλής γραμμής (DIP)
• Πλαστικό τετράγωνο πακέτο (PQFP)
• Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA)

Τύποι συσκευασίας IC

ο Τα τρανζίστορ είναι τα κύρια συστατικά στην κατασκευή IC . Αυτά τα τρανζίστορ μπορεί να είναι διπολικά τρανζίστορ ή τρανζίστορ εφέ πεδίου εξαρτάται από την εφαρμογή IC. Καθώς η τεχνολογία αναπτύσσεται μέρα με τη μέρα, ο αριθμός των τρανζίστορ που ενσωματώνονται σε ένα IC αυξάνεται επίσης. Ανάλογα με τον αριθμό των τρανζίστορ σε ένα IC ή Chip, τα IC κατηγοριοποιούνται σε πέντε τύπους που δίνονται παρακάτω.

Πλεονεκτήματα ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος έναντι διακριτών κυκλωμάτων

• Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα αρκετά μικρού μεγέθους σχεδόν 20.000 ηλεκτρονικά εξαρτήματα μπορεί να ενσωματωθεί σε μια ενιαία τετραγωνική ίντσα IC chip.
• Πολλά σύνθετα κυκλώματα κατασκευάζονται σε ένα μόνο τσιπ και ως εκ τούτου αυτό απλοποιεί το σχεδιασμό ενός σύνθετου κυκλώματος. Επίσης, βελτιώνει την απόδοση του συστήματος.
• Τα IC θα προσφέρουν υψηλή αξιοπιστία. Ένας μικρότερος αριθμός συνδέσεων.
• Αυτά είναι διαθέσιμα με χαμηλό κόστος λόγω της μαζικής παραγωγής.
• Η IC καταναλώνει πολύ μικρή ισχύ ή λιγότερη ενέργεια.
• Μπορεί εύκολα να αντικατασταθεί από το άλλο κύκλωμα.

Μειονεκτήματα ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

• Μετά την κατασκευή ενός IC, δεν είναι δυνατή η τροποποίηση των παραμέτρων εντός των οποίων θα λειτουργεί ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα.
• Όταν ένα στοιχείο σε ένα IC καταστραφεί, ολόκληρο το IC πρέπει να αντικατασταθεί από ένα νέο.
• Για υψηλότερη τιμή χωρητικότητας (> 30pF) σε ένα IC, πρέπει να συνδέσουμε ένα διακριτό στοιχείο εξωτερικά
• Δεν είναι δυνατή η παραγωγή IC υψηλής ισχύος (άνω των 10W).

Από τις παραπάνω πληροφορίες μπορούμε να συμπεράνουμε ότι γενικά, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα είναι μίνι κυκλώματα κατασκευασμένα σε ένα μόνο τσιπ σιλικόνης και ως εκ τούτου εξάγονται σε τεράστια εξοικονόμηση από άποψη περιοχής. Ενώ, τα διακριτά κυκλώματα αποτελούνται από διάφορα ενεργά και παθητικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα που συνδέονται σε ένα PCB με τη βοήθεια της διαδικασίας συγκόλλησης . Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας. Επιπλέον, τυχόν απορίες σχετικά με αυτήν την έννοια ή για την υλοποίηση έργων ηλεκτρονικής , δώστε τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, Ποια είναι η κύρια λειτουργία του IC ;