เครื่องใช้ไฟฟ้าทุกชิ้นที่เราใช้ในชีวิตประจำวันเช่นโทรศัพท์มือถือแล็ปท็อปตู้เย็นคอมพิวเตอร์โทรทัศน์และอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ทั้งหมดผลิตด้วยวงจรที่เรียบง่ายหรือซับซ้อน วงจรอิเล็กทรอนิกส์รับรู้โดยใช้หลาย ๆ ชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เชื่อมต่อกันโดยการเชื่อมต่อสายไฟหรือนำสายไฟสำหรับการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านส่วนประกอบต่างๆของวงจรเช่น ตัวต้านทาน , ตัวเก็บประจุ , ตัวเหนี่ยวนำ, ไดโอด, ทรานซิสเตอร์และอื่น ๆ วงจรสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆตามเกณฑ์ที่แตกต่างกันเช่นตามการเชื่อมต่อ: วงจรอนุกรมและวงจรขนานตามขนาดและกระบวนการผลิตของวงจร: วงจรรวมและวงจรไม่ต่อเนื่องและขึ้นอยู่กับสัญญาณที่ใช้ในวงจร : วงจรอนาล็อกและวงจรดิจิทัล บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของวงจรรวมประเภทต่างๆและการใช้งาน

วงจรรวมคืออะไร?

วงจรรวมหรือ IC หรือไมโครชิปหรือชิปเป็นกล้องจุลทรรศน์ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ อาร์เรย์ที่เกิดจากการประดิษฐ์ชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ (ตัวต้านทานตัวเก็บประจุทรานซิสเตอร์และอื่น ๆ ) บน วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ (ซิลิกอน) เวเฟอร์ซึ่งสามารถทำงานได้คล้ายกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่ที่ทำจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบไม่ต่อเนื่อง

วงจรรวม

เนื่องจากอาร์เรย์ของส่วนประกอบเหล่านี้วงจรกล้องจุลทรรศน์และฐานวัสดุเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์จะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างชิปตัวเดียวดังนั้นจึงเรียกว่าวงจรรวมหรือชิปในตัวหรือไมโครชิป

วงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการพัฒนาโดยใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แต่ละชิ้นหรือไม่ต่อเนื่องที่มีขนาดแตกต่างกันซึ่งทำให้ต้นทุนและขนาดของวงจรไม่ต่อเนื่องเหล่านี้เพิ่มขึ้นตามจำนวนส่วนประกอบที่ใช้ในวงจร เพื่อเอาชนะด้านลบนี้เทคโนโลยีวงจรรวมได้รับการพัฒนา - Jack Kilby จาก Texas Instruments ได้พัฒนา IC หรือวงจรรวมตัวแรกในปี 1950 และหลังจากนั้น Robert Noyce จาก Fairchild Semiconductor ได้แก้ไขปัญหาในทางปฏิบัติบางประการของวงจรรวมนี้

ประวัติวงจรรวม

ประวัติของวงจรรวมเริ่มต้นด้วยอุปกรณ์โซลิดสเตต การประดิษฐ์หลอดสุญญากาศครั้งแรกทำได้โดย John Ambrose (J.A) Fleming ในปี พ.ศ. 2440 เรียกว่าไดโอดสูญญากาศ สำหรับมอเตอร์เขาคิดค้นกฎมือซ้าย หลังจากนั้นในปี พ.ศ. 2449 ได้มีการคิดค้นเครื่องดูดฝุ่นแบบใหม่คือ Triode และใช้สำหรับการขยายสัญญาณ

หลังจากนั้นจึงมีการคิดค้นทรานซิสเตอร์ที่ Bell Labs ในปี พ.ศ. 2490 เพื่อทดแทนหลอดสุญญากาศบางส่วนเนื่องจากทรานซิสเตอร์เป็นส่วนประกอบขนาดเล็กที่ใช้พลังงานน้อยในการทำงาน วงจรที่แตกต่างกันได้รับการออกแบบโดยใช้ส่วนประกอบที่ไม่ต่อเนื่องโดยแยกผ่านซึ่งกันและกันและจัดเรียงบนแผงวงจรพิมพ์โดยการควบคุมผ่านมือที่เรียกว่าวงจรที่ไม่ใช่วงจรรวม IC เหล่านี้ใช้พลังงานและพื้นที่มากและเอาต์พุตไม่ราบรื่นนัก

ในปีพ. ศ. 2502 วงจรรวมได้รับการพัฒนาโดยมีการประดิษฐ์ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้าหลายชิ้นผ่านเวเฟอร์ซิลิกอนแผ่นเดียว วงจรรวมใช้พลังงานต่ำในการทำงานและให้เอาต์พุตที่ราบรื่น นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มการเพิ่มประสิทธิภาพของทรานซิสเตอร์บนวงจรรวมได้

วิวัฒนาการของวงจรรวมจากเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน

การจำแนกประเภทของ IC สามารถทำได้ตามขนาดของชิปและมาตราส่วนการรวม ในที่นี้มาตราส่วนการรวมจะระบุจำนวนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่วางไว้ในวงจรรวมทั่วไป
ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2504 ถึงปีพ. ศ. 2508 เทคโนโลยีการรวมขนาดเล็ก (SSI) ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ 10 ถึง 100 ตัวบนชิปตัวเดียวเพื่อสร้างฟลิปฟลอปและลอจิกเกต

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2509 ถึง พ.ศ. 2513 เทคโนโลยีการรวมขนาดกลาง (MSI) ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ 100 ถึง 1,000 ตัวบนชิปตัวเดียวเพื่อสร้างมัลติเพล็กเซอร์ตัวถอดรหัสและตัวนับ

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2514 ถึง พ.ศ. 2522 เทคโนโลยีการรวมขนาดใหญ่ (LSI) ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ 1,000 ถึง 20,000 ตัวบนชิปตัวเดียวเพื่อสร้างแรมไมโครโปรเซสเซอร์ ROM

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2523 ถึง พ.ศ. 2527 เทคโนโลยีการผสานรวมขนาดใหญ่มาก (VLSI) ถูกใช้เพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ 20000 ถึง 50000 บนชิปตัวเดียวเพื่อสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ RISC, DSP และไมโครโปรเซสเซอร์ mi16 บิตและ 32 บิต

ตั้งแต่ปี 1985 จนถึงปัจจุบันเทคโนโลยีการรวมขนาดใหญ่พิเศษ (ULSI) ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ 50000 ถึงหลายพันล้านตัวบนชิปตัวเดียวเพื่อสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ 64 บิต

ข้อ จำกัด ของวงจรรวมประเภทต่างๆ

ข้อ จำกัด ของ IC ประเภทต่างๆมีดังต่อไปนี้

“วิธีการคำนวณค่าตัวเก็บประจุ ”

กำลังไฟมี จำกัด
มันทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ
มันสร้างเสียงรบกวนขณะใช้งาน
ไม่น่าจะมีการให้คะแนน PNP สูง
ส่วนประกอบขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าเช่นตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ
เป็นเรื่องละเอียดอ่อน
การประดิษฐ์ IC ผ่านสัญญาณรบกวนต่ำทำได้ยาก
ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุ
ไม่สามารถประกอบ PNP คุณภาพสูงได้
ใน IC, com ใด ๆ
ใน IC ส่วนประกอบที่แตกต่างกันไม่สามารถเปลี่ยนถอดออกได้ดังนั้นหากส่วนประกอบใด ๆ ภายใน IC เสียหาย IC ที่สมบูรณ์จะต้องเปลี่ยนด้วยชิ้นใหม่
กำลังไฟมีข้อ จำกัด เนื่องจากไม่สามารถผลิตไอซีที่สูงกว่า 10 วัตต์ได้

วงจรรวมประเภทต่างๆ

การจำแนกประเภทของวงจรรวม ICs มีหลายประเภทโดยพิจารณาจากเกณฑ์ต่างๆ ICs สองสามประเภทในระบบแสดงในรูปด้านล่างพร้อมชื่อในรูปแบบต้นไม้

ICS ประเภทต่างๆ

IC ถูกจัดประเภทเป็นวงจรรวมอะนาล็อกวงจรรวมดิจิตอลและวงจรรวมแบบผสม

วงจรรวมดิจิตอล

วงจรรวมที่ทำงานในระดับที่กำหนดไว้เพียงไม่กี่ระดับแทนที่จะใช้ระดับความกว้างของสัญญาณโดยรวมเรียกว่า Digital ICs และได้รับการออกแบบโดยใช้ตัวเลขหลายตัว ประตูตรรกะดิจิทัล , มัลติเพล็กเซอร์, รองเท้าแตะ, และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ของวงจร ลอจิกเกตเหล่านี้ทำงานร่วมกับข้อมูลอินพุตไบนารีหรือข้อมูลอินพุตดิจิทัลเช่น 0 (ต่ำหรือเท็จหรือตรรกะ 0) และ 1 (สูงหรือจริงหรือตรรกะ 1)

วงจรรวมดิจิตอล

รูปด้านบนแสดงขั้นตอนที่เกี่ยวข้องในการออกแบบวงจรรวมดิจิทัลทั่วไป IC ดิจิทัลเหล่านี้มักใช้ในคอมพิวเตอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์ , ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอล, เครือข่ายคอมพิวเตอร์และตัวนับความถี่ IC ดิจิทัลหรือวงจรรวมดิจิทัลมีหลายประเภทเช่น IC ที่ตั้งโปรแกรมได้ชิปหน่วยความจำตรรกะ ICs IC การจัดการพลังงานและ IC อินเทอร์เฟซ

วงจรรวมอนาล็อก

วงจรรวมที่ทำงานในช่วงสัญญาณต่อเนื่องเรียกว่า Analog ICs สิ่งเหล่านี้แบ่งย่อยเป็นวงจรรวมเชิงเส้น (Linear ICs) และ ความถี่วิทยุ วงจรรวม (RF ICs) ในความเป็นจริงความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสอาจไม่เป็นเชิงเส้นในบางกรณีในช่วงยาวของสัญญาณแอนะล็อกต่อเนื่อง

วงจรรวมอนาล็อก

แอนะล็อกไอซีที่ใช้บ่อยคือแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้หรือเรียกง่ายๆว่าออปแอมป์คล้ายกับแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกัน แต่มีกำลังรับแรงดันไฟฟ้าสูง ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์จำนวนน้อยมากเมื่อเทียบกับ IC แบบดิจิทัลและสำหรับการพัฒนาวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชันแบบแอนะล็อก (ASIC แบบอะนาล็อก) จะใช้เครื่องมือจำลองทางคอมพิวเตอร์

วงจรรวมเชิงเส้น

ในวงจรรวมแบบอะนาล็อกหากมีความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าอยู่จะเรียกว่า linear IC ตัวอย่างที่ดีที่สุดของ Linear IC นี้คือ 741 IC เป็น op-amp 8-pin DIP (Dual In-line Package)

วงจรรวมความถี่วิทยุ

ใน IC แบบอะนาล็อกถ้าความสัมพันธ์แบบไม่เป็นเชิงเส้นระหว่างแรงดันและกระแสมีอยู่จะเรียกว่า ICs คลื่นวิทยุ IC ชนิดนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าวงจรรวมความถี่วิทยุ

วงจรรวมแบบผสม

วงจรรวมที่ได้จากการรวมกันของไอซีอะนาล็อกและดิจิทัลบนชิปตัวเดียวเรียกว่าไอซีผสม IC เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อก ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ตัวแปลง D / A และ A / D) และไอซีนาฬิกา / จับเวลา วงจรที่แสดงในรูปด้านบนเป็นตัวอย่างของวงจรรวมแบบผสมซึ่งเป็นรูปถ่ายของเครื่องรับเรดาร์ที่รักษาตัวเองได้ 8 ถึง 18 GHz

วงจรรวมแบบผสม

ระบบสัญญาณผสมบนชิปนี้เป็นผลมาจากความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการรวมซึ่งช่วยให้สามารถรวมฟังก์ชันดิจิทัลอนาล็อกหลายตัวและ RF ไว้ในชิปตัวเดียว

ประเภททั่วไปของวงจรรวม (ICs) มีดังต่อไปนี้:

วงจรลอจิก

IC เหล่านี้ได้รับการออกแบบโดยใช้ลอจิกเกตซึ่งทำงานร่วมกับอินพุตและเอาต์พุตไบนารี (0 หรือ 1) สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้เป็นผู้มีอำนาจตัดสินใจ ตามตารางลอจิกหรือตารางความจริงของลอจิกเกตประตูลอจิกทั้งหมดที่เชื่อมต่อใน IC จะให้เอาต์พุตตามวงจรที่เชื่อมต่อภายใน IC เพื่อให้เอาต์พุตนี้ใช้สำหรับการทำงานที่ตั้งใจไว้ ไอซีลอจิกบางตัวแสดงอยู่ด้านล่าง

วงจรลอจิก

เครื่องเปรียบเทียบ

IC เปรียบเทียบถูกใช้เป็นตัวเปรียบเทียบสำหรับการเปรียบเทียบอินพุตจากนั้นจึงสร้างเอาต์พุตตามการเปรียบเทียบของ ICs

เครื่องเปรียบเทียบ

การสลับ ICs

สวิตช์หรือ Switching ICs ได้รับการออกแบบโดยใช้ทรานซิสเตอร์และใช้สำหรับการดำเนินการ การสลับการทำงาน . รูปด้านบนเป็นตัวอย่างการแสดงสวิตช์ IC SPDT

การสลับ ICs

เครื่องขยายเสียง

เสียง เครื่องขยายเสียง เป็นหนึ่งในไอซีหลายประเภทซึ่งใช้สำหรับการขยายเสียง โดยทั่วไปจะใช้ในลำโพงเสียงวงจรโทรทัศน์และอื่น ๆ วงจรด้านบนแสดง IC เครื่องขยายเสียงแรงดันต่ำ

เครื่องขยายเสียง

วงจรรวม CMOS

วงจรรวม CMOS ถูกนำมาใช้อย่างมากในการใช้งานที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับ FET เนื่องจากความสามารถของมันเช่นแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าการใช้พลังงานต่ำ CMOS IC ประกอบด้วยอุปกรณ์ P-MOS และ N-MOS ซึ่งประดิษฐ์ร่วมกันบนชิปที่คล้ายกัน โครงสร้างของ IC นี้เป็นประตูโพลีซิลิคอนที่ช่วยลดแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของอุปกรณ์ดังนั้นจึงอนุญาตให้ดำเนินการที่ระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำได้

ไอซีควบคุมแรงดันไฟฟ้า

วงจรรวมประเภทนี้ให้เอาต์พุต DC ที่เสถียรแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงภายในอินพุต DC ตัวควบคุมประเภทที่ใช้กันทั่วไปคือ LM309, uA723, LM105 และ 78XX ICs

เครื่องขยายเสียงในการทำงาน

เครื่องขยายสัญญาณปฏิบัติการ เป็นไอซีที่ใช้บ่อยคล้ายกับวงจรขยายเสียงที่ใช้สำหรับการขยายเสียง ออปแอมป์เหล่านี้ใช้เพื่อจุดประสงค์ในการขยายสัญญาณและไอซีเหล่านี้ทำงานคล้ายกับ ทรานซิสเตอร์ วงจรเครื่องขยายเสียง การกำหนดค่าพินของ 741 op-amp IC แสดงในรูปด้านบน

เครื่องขยายเสียงในการทำงาน

“วิธีสร้างฟิลเตอร์กรองความถี่ต่ำ ”

IC ตัวจับเวลา

ตัวจับเวลา เป็นวงจรรวมที่มีวัตถุประสงค์พิเศษที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการนับและเพื่อติดตามเวลาในการใช้งานที่ต้องการ แผนภาพบล็อกของวงจรภายในของ IC จับเวลา LM555 แสดงในวงจรด้านบน ขึ้นอยู่กับจำนวนส่วนประกอบที่ใช้ (โดยทั่วไปขึ้นอยู่กับจำนวนทรานซิสเตอร์ที่ใช้) มีดังต่อไปนี้

IC ตัวจับเวลา

บูรณาการขนาดเล็ก ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์เพียงไม่กี่ตัว (ทรานซิสเตอร์หลายสิบตัวบนชิป) IC เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในโครงการด้านการบินและอวกาศในยุคแรก ๆ

การผสานรวมขนาดกลาง ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หลายร้อยตัวบนชิป IC ที่พัฒนาขึ้นในปี 1960 และมีความประหยัดและข้อได้เปรียบที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับ SSI ICs

บูรณาการขนาดใหญ่ ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หลายพันตัวบนชิปที่มีความประหยัดเกือบเท่ากับ IC รวมขนาดกลาง ไมโครโปรเซสเซอร์ชิปเครื่องคิดเลขและ RAM ขนาด 1Kbit ตัวแรกที่พัฒนาขึ้นในปี 1970 มีทรานซิสเตอร์ต่ำกว่าสี่พันตัว

บูรณาการขนาดใหญ่มาก ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายพันล้านตัว (ระยะเวลาการพัฒนา: ตั้งแต่ปี 1980 ถึง 2009)

บูรณาการขนาดใหญ่พิเศษ ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์มากกว่าหนึ่งล้านตัวและได้รับการพัฒนาการรวมเวเฟอร์สเกล (WSI) ในภายหลังระบบบนชิป (SoC) และวงจรรวมสามมิติ (3D-IC)

สิ่งเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นเทคโนโลยีบูรณาการรุ่นต่อรุ่น ไอซียังจำแนกตามกระบวนการผลิตและเทคโนโลยีการบรรจุ มี IC หลายประเภทซึ่ง IC จะทำหน้าที่เป็นตัวจับเวลาตัวนับ ลงทะเบียน , แอมพลิฟายเออร์, ออสซิลเลเตอร์, ลอจิกเกต, แอดเดอร์, ไมโครโปรเซสเซอร์และอื่น ๆ

ประเภทของวงจรรวมตามคลาส

วงจรรวมมีให้เลือกสามคลาสตามเทคนิคที่ใช้ในการผลิต

ICs ฟิล์มบางและหนา
เสาหินไอซี
ไอซีแบบไฮบริดหรือมัลติชิป

ICs บางและหนา

ในวงจรรวมประเภทนี้จะใช้ส่วนประกอบแบบพาสซีฟเช่นตัวเก็บประจุและตัวต้านทานอย่างไรก็ตามทรานซิสเตอร์และไดโอดจะเชื่อมต่อเหมือนส่วนประกอบแยกต่างหากเพื่อออกแบบวงจร IC เหล่านี้เป็นเพียงการรวมกันของส่วนประกอบในตัวและส่วนประกอบที่แยกจากกันและ IC เหล่านี้มีลักษณะและลักษณะที่เกี่ยวข้องนอกเหนือจากวิธีการสะสมของฟิล์ม จาก ICS สามารถตัดสินใจเลือกการสะสมฟิล์มแบบบางของ ICS ได้

IC เหล่านี้ได้รับการออกแบบโดยนำฟิล์มที่ทับถมของวัสดุบนพื้นผิวของแก้วหรือวางบนขาตั้งเซรามิก การเปลี่ยนความหนาของฟิล์มบนวัสดุจะมีความต้านทานที่แตกต่างกันและการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟสามารถทำได้

ในวงจรรวมประเภทนี้ใช้วิธีการพิมพ์ไหมเพื่อสร้างแบบจำลองที่ต้องการของวงจรบนพื้นผิวเซรามิก บางครั้ง IC ชนิดนี้เรียกว่า ICs ฟิล์มบางที่พิมพ์ออกมา

เสาหินไอซี

ในวงจรรวมประเภทนี้สามารถเกิดการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบแอคทีฟพาสซีฟและไม่ต่อเนื่องบนชิปซิลิกอนได้ ตามชื่อที่แนะนำมันมาจากคำภาษากรีกเช่น mono is nothing but single ในขณะที่ Lithos หมายถึงหิน ในปัจจุบัน IC เหล่านี้ถูกนำมาใช้มากที่สุดเนื่องจากต้นทุนน้อยกว่ารวมทั้งความน่าเชื่อถือ ไอซีที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ใช้เช่นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแอมพลิฟายเออร์วงจรคอมพิวเตอร์และตัวรับ AM อย่างไรก็ตามฉนวนกันความร้อนของส่วนประกอบ IC เสาหินนั้นไม่ดี แต่ก็มีกำลังไฟน้อยกว่าเช่นกัน

แพ็คเกจ Dual-in-line (DIP) IC

DIP (แพคเกจอินไลน์คู่) หรือ DIPP (แพ็คเกจพินอินไลน์คู่) คือแพ็คเกจชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในแง่ของไมโครอิเล็กทรอนิกส์หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีบอร์ดสี่เหลี่ยมและแถวขนานสองแถวพร้อมหมุดเชื่อมต่อไฟฟ้า

IC แบบไฮบริดหรือหลายชิป

ตามชื่อที่แนะนำ multi หมายถึงอยู่เหนือชิปแต่ละตัวซึ่งเชื่อมต่อกัน ส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่เช่นไดโอดหรือทรานซิสเตอร์แบบกระจาย ได้แก่ IC เหล่านี้ในขณะที่ส่วนประกอบแบบพาสซีฟคือตัวเก็บประจุแบบกระจายหรือตัวต้านทานบนชิปตัวเดียว การเชื่อมต่อของส่วนประกอบเหล่านี้สามารถทำได้ผ่านต้นแบบโลหะ วงจรรวมแบบหลายชิปถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางสำหรับการใช้งานแอมพลิฟายเออร์กำลังสูงตั้งแต่ 5W ถึง 50W เมื่อเปรียบเทียบกับวงจรรวมเสาหินประสิทธิภาพของ IC แบบไฮบริดนั้นเหนือกว่า

ประเภทของแพ็คเกจ IC

แพ็คเกจ IC แบ่งออกเป็นสองประเภทเช่น Through-Hole Mount & Surface Mount Packaging

“โครงการออกแบบอาวุโส วิศวกรรมไฟฟ้า ”

แพ็คเกจการติดตั้งแบบเจาะทะลุ

การออกแบบสิ่งเหล่านี้สามารถทำได้โดยที่หมุดนำถูกยึดผ่านทางด้านหนึ่งของบอร์ดและทุบอีกด้านหนึ่ง เมื่อเทียบกับประเภทอื่น ๆ ขนาดของแพ็คเกจเหล่านี้จะใหญ่กว่า สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อปรับสมดุลพื้นที่บอร์ดและขีด จำกัด ด้านต้นทุน ตัวอย่างที่ดีที่สุดของแพ็คเกจการติดตั้งผ่านรูคือแพ็คเกจแบบอินไลน์คู่เนื่องจากเป็นแพ็คเกจที่มีการใช้งานมากที่สุด แพ็คเกจเหล่านี้มีให้เลือกสองแบบเช่นเซรามิกและพลาสติก

ใน ATmega328 28 พินจะอยู่ขนานกันโดยการขยายในแนวตั้งและวางบนกระดานรูปทรงสี่เหลี่ยมพลาสติกสีดำ ช่องว่างระหว่างหมุดจะคงไว้ที่ 0.1 นิ้ว นอกจากนี้แพคเกจมีการเปลี่ยนแปลงขนาดเนื่องจากความแตกต่างภายในเลขที่ ของพินในแพ็คเกจที่แตกต่างกัน การจัดเรียงพินเหล่านี้สามารถทำได้ในลักษณะที่สามารถควบคุมให้อยู่ตรงกลางของเขียงหั่นขนมเพื่อไม่ให้เกิดการลัดวงจร

แพ็กเกจ IC แบบผ่านรูที่แตกต่างกัน ได้แก่ PDIP, DIP, ZIP, PENTAWATT, T7-TO220, TO2205, TO220, TO99, TO92, TO18, TO03

บรรจุภัณฑ์ Surface Mount

บรรจุภัณฑ์ประเภทนี้ส่วนใหญ่เป็นไปตามเทคโนโลยีการติดตั้งมิฉะนั้นจะค้นหาส่วนประกอบตรงบน PCB แม้ว่าวิธีการประดิษฐ์ของเขาจะช่วยให้ทำสิ่งต่างๆได้อย่างรวดเร็ว แต่ก็ยังช่วยเพิ่มโอกาสในการเกิดข้อผิดพลาดเนื่องจากส่วนประกอบเล็ก ๆ และจัดเรียงไว้ใกล้กันมาก บรรจุภัณฑ์ประเภทนี้ใช้การขึ้นรูปด้วยพลาสติกหรือเซรามิก บรรจุภัณฑ์ติดพื้นผิวประเภทต่างๆที่ใช้แม่พิมพ์พลาสติก ได้แก่ บรรจุภัณฑ์ L-leaded โครงร่างขนาดเล็กและ BGA (Ball Grid Array)

แพ็คเกจ IC แบบยึดพื้นผิวที่แตกต่างกัน ได้แก่ SOT23, SOT223, TO252, TO263, DDPAK, SOP, TSOP, TQFP, QFN และ BGA

ข้อดี

ข้อดีของประเภทของวงจรรวมจะกล่าวถึงด้านล่าง

การใช้พลังงานต่ำ

วงจรรวมใช้พลังงานน้อยลงเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้องเนื่องจากมีขนาดและโครงสร้างที่น้อยกว่า

ขนาดกะทัดรัด

สามารถรับวงจรขนาดเล็กที่ใช้ ICs สำหรับฟังก์ชันการทำงานที่กำหนดเมื่อเทียบกับวงจรแยก

หักค่าใช้จ่าย

เมื่อเปรียบเทียบกับวงจรไม่ต่อเนื่องวงจรรวมมีให้ในราคาที่น้อยลงเนื่องจากเทคโนโลยีการประดิษฐ์และการใช้วัสดุที่ต่ำ

น้ำหนักน้อยลง

วงจรที่ใช้วงจรรวมมีน้ำหนักน้อยกว่าเมื่อเทียบกับวงจรไม่ต่อเนื่อง

ปรับปรุงความเร็วในการทำงาน

วงจรรวมทำงานด้วยความเร็วสูงเนื่องจากความเร็วในการเปลี่ยนและการใช้พลังงานต่ำ

ความน่าเชื่อถือสูง

เมื่อวงจรใช้การเชื่อมต่อต่ำวงจรรวมจะให้ความน่าเชื่อถือสูงเมื่อเทียบกับวงจรดิจิทัล

ขนาดของ IC มีขนาดเล็ก แต่สามารถสร้างส่วนประกอบได้หลายพันชิ้นบนชิปนี้
ด้วยการใช้ชิปตัวเดียววงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนต่างกันได้รับการออกแบบ
เนื่องจากการผลิตจำนวนมากจึงมีต้นทุนที่น้อยกว่า
ความเร็วในการทำงานสูงเนื่องจากไม่มีเอฟเฟกต์ความจุแบบกาฝาก
จากวงจรแม่สามารถเปลี่ยนได้ง่าย

ข้อเสีย

ข้อเสียของวงจรรวมประเภทต่างๆมีดังต่อไปนี้

ไม่สามารถกระจายความร้อนในอัตราที่จำเป็นได้เนื่องจากขนาดที่เล็กและกระแสไฟฟ้าล้นอาจทำให้ IC เสียหายได้
ในวงจรรวมไม่สามารถรวมหม้อแปลงและตัวเหนี่ยวนำได้
มันจัดการกับช่วงอำนาจที่ จำกัด
ไม่สามารถประกอบ PNP คุณภาพสูงได้
ไม่สามารถบรรลุค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำได้
ช่วงการกระจายกำลังสูงถึง 10 วัตต์
ไม่สามารถรับการทำงานด้วยไฟฟ้าแรงสูงและเสียงรบกวนต่ำได้

ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับภาพรวมของวงจรรวมประเภทต่างๆ วงจรรวมแบบเดิมจะลดลงในการใช้งานจริงเนื่องจากการประดิษฐ์ของนาโนอิเล็กทรอนิกส์และการย่อขนาดของ ICs ยังคงดำเนินต่อไป เทคโนโลยีนาโนอิเล็กทรอนิกส์ . อย่างไรก็ตาม IC แบบเดิมยังไม่ได้ถูกแทนที่ด้วยนาโนอิเล็กทรอนิกส์ แต่การใช้งานของ IC แบบเดิมกำลังลดลงบางส่วน สำหรับการปรับปรุงบทความนี้ในทางเทคนิคโปรดโพสต์คำถามแนวคิดและข้อเสนอแนะของคุณเป็นความคิดเห็นของคุณในส่วนด้านล่าง

เครดิตภาพ: