/گستره نانو/ تشخیص بوهای مختلف با استفاده از بینی الکترونیکی محقق شد

بقیه در ادامه مطلب...

یک نمونه مدار مجتمع از اتمل

تَراشه یا مدار مجتمع (که برابر فارسی chip یا آی‌سی: IC یا Integrated circuit به زبان انگلیسی است) به مجموعه‌ای از مدارات الکترونیکی اطلاق می‌گردد که با استفاده از مواد نیمه‌رسانا (عموماً سیلیکون همراه با میزان کنترل شده‌ای ناخالصی) در ابعادی کوچک (معمولاً کمتر از یک سانتی متر مربع) ساخته می‌شود. این مدارات معمولاً شامل دو یا سه نوع دستگاه الکترونیکی می‌باشند: مقاومت، خازن و ترانزیستور (مهم‌ترین آنها ترنزیستور می‌باشد). هر تراشه معمولاً حاوی تعداد بسیار زیادی ترانزیستور می‌باشد که با استفاده از فناوری پیچیده‌ای در داخل یک لایه از سیلیکن همگون و با ضخامتی یکنواخت و بدون ترک تزریق شده‌اند. امروزه تراشه‌ها در اکثر دستگاه‌های الکترونیکی و بویژه رایانه‌ها در ابعادی گسترده بکار می‌روند. وجود تراشه‌ها مرهون کشفیات بشر درباره نیمه رساناها و پیشرفتهای سریع پیرامون آنها در میانه‌های سده بیستم می‌باشد.

مدارات مجتمعی که شامل ترانزیستورهای دوقطبی (BJT: Bi Junction Transistor) باشند را با نام Transistor Transistor Logic) TTL) و مدارات مجتمعی که شامل ترانزیستورهای NMOS و PMOS هستند را(Cmos(Complementry Metal Oxide Semiconductorمینامند.ترکیب این دو تکنولوژی را با نام BiCmos می‌شناسند. در مقابل مدارهای مجتمع، مدارهای گسسته وجود دارند که شامل قطعاتی مجزا هستند که به هم روی یک برد متصل شده‌اند.

در ساخت ICها طراحان سعی می‌کنند تا حد امکان از ترانزیستور استفاده کنند. مثلاً بجای خازن از از ترانزیستور در بایاس معکوس استفاده می‌کنند. و یا در جایی دیگر که مقاومت بزرگی نیاز دارند مثلاً در حد مگا اهم باز از ترانزیستور استفاده می‌کنند.چون در حجمی که مقاومت می‌گیرد می‌توان چند ترانزیستور جای داد.

بعضی از ICها به گونه‌ای از لایه‌های سیلیکون بهره می‌برند که می‌توانند حتی به عنوان حافظه مورد استفاده قرار گیرند نمونه‌ای از این ICها PROM نام دارد (حافظهٔ قابل برنامه‌ریزی فقط‌خواندنی: Programmable Read Only Memory) همانگونه که از اسم این نوع تراشه معلوم است فقط اطلاعات آن قابل خواندن است و امکان تغییرات در آن وجود ندارد از این نوع ای سی برای مدارات اصلی کامپیوتر نیز استفاده می‌شود همان قسمت از حافظه که به آن ROM نیز می‌گویند.

بقیه و متن کامل مقاله در ادامه مطالب...

خانواده مدارهاي مجتمع ديجيتال

مدارهاي ديجيتال بلااستثناء با آي سي ها ساخته مي شوند . گيت هاي آي سي ديجيتال نه تنها بر اساس عمل منطقي شان بلكه با توجه به خانواده اي از مدارهاي منطقي كه به آنها تعلق دارند نيز دسته بندي مي شوند .

هر خانواده منطقي داراي مدار الكترونيكي پايه مختص به خود بوده و ساير توابع و مدارات پيچيده ديجيتال با استفاده از آنها ساخته مي شوند. مدار پايه در هر خانواده ، گيت NAND يا NOR است . قطعات الكترونيك به كار رفته در ساختمان مدارات پايه معمولأ جهت نام گذاري خانواده منطقي بكار مي روند . انواع متفاوتي از خانواده هاي آيسي هاي ديجيتال در بازار موجودند كه مشهورترين آنها در زير ليست شده اند:

Trar sistor-transistor logic : TTL
ECL : Emitter-coupled logic
MOS : Metal-oxide semiconductor
CMOS : Complementary metal-oxide semiconductor

TTL كه امروزه متداول ترين خانواده مي باشد بطور گسترده اي در توليد انواع توابع ديجيتال بكار گرفته شده است .

ECL در سيستم هاييكه نياز به سرعت بالا دارند بكار مي روند.

MOS و IIL در مدارهايي كه مستلزم چگالي قطعه بالايي هستند و CMOS در مواقعي كه توان مصرفي سيستم پايين باشد مورد استفاده مي شود .

چون ساخت ترانزيستور در خانواده MOS و IIL داراي چگالي بالايي است لذا اين دو خانواده اغلب در توابع LSI بكار مي روند . سه خانواده ديگر ،TTL ،ECL ، CMOSداراي قطعات LSI بوده و همچنين تعداد زيادي از قطعات MSIو SSI نيز از آنها استفاده مي شوند. قطعات SSI عبارتند از تعداد قليلي گيت ها يا مدارات فليپ فلاپ در يك بسته آي سي .

محدوديت در تعداد مدارهاي قطعات SSI در حقيقت تعداد پايه هاي بسته بندي است . مثلأ يك بسته چهارده پايه تنها مي تواند چهار گيت دو ورودي را در خود جاي دهد زيرا هر گيت نياز به سه پايه دارد كه دو تاي آنها متعلق به ورودي و سومي متعلق به خروجي است . جمع اين پايه ها براي چهار گيت دوازده خواهد بود . و دو پايه باقي مانده ، مورد نياز تغذيه مدار مي باشند .

آي سي هاي TTL معمولأ با سري شماره هاي 5400 و 7400 شناخته مي شوند . نوع اول محدوده گرمايي گسترده تري در عمل دارند و براي صنايع نظامي مناسبند ، و گروه دوم داراي محدوده گرمايي كمتري بوده ودر صنعت بكار مي روند . سري 7400 بدان معني است كه بسته بندي ها با اعداد 7400 ،4701 و 7402 شماره گذاري مي شوند . برخي از سازندگان ، TTL ها را با شماره هاي متفاوت ديگري مانند سري 9000 و 8000 در دسترس قرار مي دهند .

 منبع:سپیده مهر الحسنی