Circuitos integrados (ICs): ¿Qué tipo de circuitos integrados?

¿Qué es un Circuito Integrado (CI)

Normalmente transistores de unión bipolar, diodos y transistores de efecto de campo son componentes electrónicos de uso común en los circuitos electrónicos. Estos componentes están interconectados junto con los necesarios resistencias y condensadores para formar un circuito electrónico. Este tipo de circuito se conoce como circuito discreto ya que cada uno de los componentes puede ser separado del circuito cuando sea necesario. Hoy en día hay una nueva tendencia de producción de circuitos electrónicos donde en un semiconductor números de obleas de diodos, transistoresy los condensadores se fabrican permanentemente.

Como los componentes de este tipo de circuito electrónico no son separables que se integra en la oblea de semiconductor, este circuito se denomina comúnmente Circuito Integrado. IC también se conoce popularmente como chip o microchip.

El número de transistores que hemos podido encajar en un CI ha aumentado rápidamente desde su creación, duplicándose aproximadamente cada 2 años. Este fenómeno se conoce como Ley de Mooresy se cita a menudo como explicación del crecimiento exponencial de la tecnología en los últimos 50 años.

Historia de los Circuitos Integrados

Esta tecnología fue inventada en el año 1950 por Jack Kilby de Texas Instruments USA y Robert Noyce de Fairchild Semiconductor USA. El primer cliente de este nuevo invento fue la Fuerza Aérea de los EE.UU. En el año 2000 Jack Kilby ganó el Premio Nobel de Física por los circuitos electrónicos miniaturizados.

Un año y medio después de que Kilby demostrara su IC diseño, Robert Noyce de Fairchild Semiconductor Limited se le ocurrió a él mismo circuito integrado…. Su modelo resolvió muchos problemas prácticos que tenía el dispositivo de Kilbys. Estaba hecho de silicio, mientras que Kilbys estaba hecho de germanio. Jack Kilby y Robert Noyce recibieron patentes de EE.UU. por su parte de trabajo en los circuitos integrados. Después de varios años de problemas legales, ambas compañías decidieron sabiamente licenciar cruzadamente su tecnología y crearon un enorme mercado global.

Tipos de Circuitos Integrados (CI)

Hay dos tipos principales de circuitos integrados: ICs digitales o ICs analógicos. Estos tipos de CI se examinan en detalle a continuación.

IC analógico

En este tipo de CIla entrada y la salida de ambas señales son continuas. El nivel de la señal de salida depende del nivel de la señal de entrada y el nivel de la señal de salida es una función lineal del nivel de la señal de entrada. ICs lineales o los IC analógicos se utilizan más comúnmente como amplificador de audiofrecuencia y amplificador de radiofrecuencia. Amplificadores ópticos, voltaje Los reguladores, comparadores y temporizadores son también ejemplos bien conocidos de ICs lineales o ICs análogos.

IC digital

El Puertas lógicascomo Y la puerta, Puerta de la sala de operaciones, Puerta NAND, Puerta XOR, chancletasLos microprocesadores son algunos ejemplos bien conocidos de ICs digitales. Estos CI operan con datos binarios como el 0 o el 1. Normalmente en un circuito digital, 0 indica 0 V y uno indica +5 V. Los circuitos integrados digitales se utilizan comúnmente en muchos proyectos electrónicos, y a menudo están disponibles como componentes añadidos a la los mejores kits de inicio de Arduino.

Los principales componentes de un CI son los transistores. Estos transistores pueden ser bipolares o de efecto de campo dependiendo de las aplicaciones de los CI.

A medida que la tecnología mejora día a día, el número de transistores incorporados en un solo chip IC también aumenta. Dependiendo del número de transistores incorporados en un solo chip, los CI se clasifican en cinco grupos. A saber,

Dependiendo de los dispositivos activos utilizados en los CI, puede clasificarse además como CI bipolar y CI unipolar. En los CI bipolares los componentes principales son los transistores de unión bipolares, mientras que en los CI unipolares los componentes principales son transistores de efecto de campo o MOSFETs.

Proceso de fabricación de IC

Hay dos tipos de IC tecnologías de fabricación, una es la tecnología monolítica y la otra es la tecnología híbrida. En la técnica monolítica, todos los componentes electrónicos y sus interconexiones se fabrican juntos en un solo chip de silicio. Esta tecnología se aplica cuando se producen IC idénticos a gran escala. Los circuitos integrados monolíticos son baratos pero fiables.

En los CI híbridos, los componentes separados se fijan en una sustancia cerámica y se interconectan mediante un alambre o patrón de metalización.

Ventajas del Circuito Integrado o IC

Las ventajas de los circuitos integrados (IC) incluyen:

1. Es bastante pequeño en tamaño, prácticamente se pueden incorporar unos 20.000 componentes electrónicos en una sola pulgada cuadrada de chip IC.
2. Muchos circuitos complejos se fabrican en un solo chip y por lo tanto esto simplifica el diseño de un circuito electrónico complejo. También mejora el rendimiento.
3. La fiabilidad de los CI es alta
4. Estos están disponibles a bajo costo debido a la producción a granel.
5. Los CI consumen una energía muy pequeña.
6. Mayor velocidad de operación debido a la ausencia del efecto de capacitancia parásita.
7. Muy fácilmente reemplazable desde el circuito madre.

Desventajas del circuito integrado o IC

Las desventajas de los circuitos integrados (CI) incluyen:

1. Debido a su pequeño tamaño, el CI es incapaz de disipar el calor a la velocidad requerida cuando actual en ella aumentó. Es por eso que los CI se dañan a menudo debido a la sobrecorriente que fluye a través de ellos.
2. Inductores y Transformadores no puede ser incorporado en ICs.