ההבדל בין מעגלים בדידים למעגלים משולבים?

נסה את הכלי שלנו לביטול בעיות





כל מכשיר אלקטרוני אלמנטרי הבנוי כיחידה אחת. לפני המצאתו של מעגלים משולבים (IC) כל הטרנזיסטורים, הדיודות, הנגדים, הקבלים והמשרנים היו בודדים. כל מעגל או מערכת יכולים לייצר את הפלט הרצוי על סמך קלט. ניתן לבנות כל מערכת על ידי שימוש ברכיבים בדידים וגם באמצעות IC. אנחנו לא יכולים לשים את הכל פיזית מעגלים בדידים מרובים על צלחת סיליקון ופשוט קוראים לזה מעגל משולב. מעגלים משולבים מורכבים מפלי סיליקון, שאינם מוכנסים (או מונחים) על ופלים מסיליקון. אז העיקר ליצור IC, כל הרכיבים הנפרדים המעובדים על רקיק סיליקון. אבל אז שוב יש לנו בעיה שכמה מעגלים נפרדים לא ניתן יהיה ליצור על רקיק סיליקון בזמן שאנחנו מייצרים IC.

ההבדל בין מעגלים בדידים למעגלים משולבים

ההבדל בין מעגלים בדידים למעגלים משולבים



מעגלים בדידים

מעגל דיסקרטי בנוי מרכיבים המיוצרים בנפרד. מאוחר יותר, רכיבים אלה מחוברים יחד באמצעות חוטים מוליכים על גבי לוח מעגל או על מעגל מודפס . הטרנזיסטור הוא אחד המרכיבים העיקריים המשמשים במעגלים בדידים, וניתן להשתמש בשילובים של טרנזיסטורים אלה ליצירת שערים לוגיים. אלה ניתן להשתמש בשערי לוגיקה להשגת הפלט הרצוי מכניסה . ניתן לתכנן מעגלים בדידים לפעול במתח גבוה יותר.


מעגל דיסקרטי על PCB

מעגל דיסקרטי על PCB



חסרונות של מעגלים בדידים

  • הרכבה וחיווט של כל המרכיבים הנפרדים נדרשים זמן רב יותר ותופסים מקום גדול יותר.
  • החלפת רכיב שנכשל מורכבת במעגל או במערכת קיימת.
  • למעשה, האלמנטים מחוברים באמצעות תהליך הלחמה כך שייתכן שגרם לאמינות פחותה.
  • כדי להתגבר על בעיות אמינות ושמירת חלל אלה, מפותחים מעגלים משולבים.

מעגלים משולבים

מעגל משולב הוא מיקרוסקופי מערך מעגלים אלקטרוניים ו רכיבים אלקטרוניים (נגדים, קבלים, משרנים ...) שמפוזרים או מושתלים אל פני השטח של חומר מוליך למחצה רקיק כגון סיליקון. מעגל משולב שהומצא על ידי ג'ק קילבי בשנות החמישים. שבב מכונה בדרך כלל מעגלים משולבים (IC).

מבנה בסיסי של IC

מבנה בסיסי של IC

מכשירי IC אלה ארוזים בכיסוי חיצוני מוצק שיכול להיות עשוי מחומר בידוד עם מוליכות תרמית גבוהה ועם מסופי מגע (הנקראים גם פינים) של המעגל שיוצאים מגוף ה- IC.

מבוסס על תצורת סיכה סוגים שונים של IC אריזה זמינה.

  • חבילת שורה כפולה (DIP)
  • מארז פלסטיק מרובע שטוח (PQFP)
  • מערך רשת כדור כפכף (FCBGA)
סוגי אריזות IC

סוגי אריזות IC

ה טרנזיסטורים הם המרכיבים העיקריים בייצור IC . טרנזיסטורים אלה עשויים להיות טרנזיסטורים דו קוטביים או טרנזיסטורים של אפקט שדה תלוי ביישום מכשירי IC. ככל שהטכנולוגיה צומחת מיום ליום, גדל גם מספר הטרנזיסטורים המשולבים ב- IC. בהתאם למספר הטרנזיסטורים ב- IC או שבב, ה- IC מסווגים לחמישה סוגים המפורטים להלן.


S.No קטגוריית IC מספר הטרנזיסטורים המשולבים בשבב IC יחיד
1שילוב בקנה מידה קטן (SSI)עד 100
שתייםשילוב בקנה מידה בינוני (MSI)מ 100 עד 1000
3שילוב בקנה מידה גדול (LSI)מ 1000 ל 20K
4שילוב בקנה מידה גדול מאוד (VLSI)מ 20K ל 1000000
5שילוב בקנה מידה גדול במיוחד (ULSI)מ- 10,00,000 ל- 1,00,00,000

היתרונות של מעגל משולב על פני מעגלים בדידים

  • מעגל משולב בגודלו קטן למדי, כמעט כ -20,000 רכיבים אלקטרוניים יכול להיות משולב באינץ 'מרובע יחיד של שבב IC.
  • מעגלים מורכבים רבים מיוצרים על שבב יחיד ומכאן זה מפשט את תכנון מעגל מורכב. וגם זה משפר את ביצועי המערכת.
  • IC ייתן אמינות גבוהה. מספר פחות חיבורים.
  • אלה זמינים בעלות נמוכה עקב ייצור בכמות גדולה.
  • IC צורכים כוח זעיר מאוד או פחות כוח.
  • ניתן להחלפה בקלות מהמעגל האחר.

חסרונות של מעגלים משולבים

  • לאחר ייצור IC, לא ניתן לשנות את הפרמטרים שבתוכם יפעל מעגל משולב.
  • כאשר רכיב ב- IC נפגע, יש להחליף את כל ה- IC לחדש.
  • לקבלת ערך גבוה יותר של קיבול (> 30pF) ב- IC, עלינו לחבר רכיב בדיד חיצוני
  • לא ניתן לייצר מכשירי IC בעלי הספק גבוה (יותר מ -10 W).

מהמידע לעיל אנו יכולים להסיק כי באופן כללי, מעגלים משולבים הם מעגלים זעירים המיוצרים על שבב סיליקון בודד ומכאן תפוקת חסכון עצום מבחינת שטח. ואילו, מעגלים בדידים כוללים רכיבים אלקטרוניים פעילים ופסיביים המחוברים על גבי PCB בעזרת תהליך הלחמה . אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל שאלה בנוגע למושג זה או ליישם פרויקטים של אלקטרוניקה , בבקשה תן משוב על ידי תגובה בקטע ההערות למטה. הנה שאלה בשבילך, מה הפונקציה העיקרית של IC ?