Industrielle Fertigung
Industrielles Internet der Dinge | Industrielle Materialien | Gerätewartung und Reparatur | Industrielle Programmierung |
home  MfgRobots >> Industrielle Fertigung >  >> Manufacturing Technology >> Industrietechnik

Was sind digitale integrierte Schaltungen und ihre Typen

Nahezu alle elektronischen Geräte, die wir täglich verwenden, wie Laptops, Mobiltelefone, Kühlschränke, Fernseher und Computer, werden alle mit komplexen oder einfachen Schaltkreisen hergestellt. Elektronische Schaltungen, die wir verwenden, bestehen aus mehreren elektronischen und elektrischen Komponenten, die miteinander verbunden sind. Solche Verbindungen werden durch Verbinden von Drähten hergestellt, um den elektrischen Stromfluss zu Kondensatoren, Widerständen, Transistoren, Dioden, Induktoren, Dioden usw. zu ermöglichen. Schaltkreise können basierend auf bestimmten Kriterien wie Verbindungen, Herstellungsprozess, Größe und Signal in verschiedene Typen eingeteilt werden verwenden. Dieser Artikel konzentriert sich auf das Signal, das in einer Schaltung verwendet wird, und grenzt das Thema weiter auf Themen ein, die digitale integrierte Schaltungen und ihre Typen betreffen

Was ist eine digitale integrierte Schaltung?

Was ist also eine digitale integrierte Schaltung? Kurz gesagt, digitale integrierte Schaltungen repräsentieren oder stehen für die praktischen Seiten der digitalen Elektronik. Digitale elektronische Schaltungen halten/handhaben strategische oder diskrete Signale wie 0 und 1. Diese zwei unterschiedlichen Zustände (logisch 0 und logisch 1) sind niedrig (logisch 0) und hoch (logisch 1). Digitale integrierte Schaltungen verwenden unter anderem digitale Multiplexer, Zähler, Logikgatter und Flip-Flops.

Entwickelt, um einen bestimmten absoluten Spannungswert (z. B. „wahre oder falsche“ logische Operation) zu akzeptieren, um digitale elektronische Schaltungen zu entwerfen. Beispielsweise verwenden digitale elektronische Schaltungen zwei Zustände, die als Binärschaltung bekannt sind. Diese Binärschaltkreise haben binäre Größen von „aus“ und „ein“, die 1 (richtig) und 0 (falsch) darstellen. Im Gegensatz zu anderen Kursen sind digitale elektronische Schaltungen wirtschaftlich und einfach herzustellen oder zu entwerfen.

Digitale integrierte Schaltungen arbeiten nur mit wenigen Zuständen oder definierten Pegeln im Gegensatz zu einer Vielzahl von Signalen.

Digitale integrierte Geräte finden Verwendung in einer großen Anzahl von elektronischen Geräten, Modems, Computernetzwerken, Frequenznetzwerken und Computern.

Kurz gesagt, einige der grundlegenden Standardblöcke digitaler integrierter Schaltungen sind Logikgatter. Im Gegensatz zu anderen Arten von Bahnen oder Kanälen arbeiten digitale integrierte Schaltungen nur bei wenigen definierten Pegeln von Signalamplituden.

Reihe digitaler integrierter Schaltkreise

Es gibt eine 7400-Serie und eine 4000-Serie von integrierten Schaltungen. Geeignete Beispiele für die 7er-Reihe sind die folgenden:

Zu den Typen von 4 gehören:

LBeispiele für integrierte Schaltungsserien

Es gibt verschiedene Familien digitaler integrierter Schaltungen. Wenn es um digitale elektronische Schaltungen geht, bezieht sich eine Familie auf Geräte, die aus einer Kombination mehrerer automatischer Gatter aufgebaut sind. Eine Familie besteht aus ihren einzelnen oder eigenständigen Logikpegeln und der Versorgungsspannung. Es ist wichtig anzumerken, dass verschiedene Serien digitaler integrierter Schaltungen ihre unterschiedlichen Vor- und Nachteile haben. Außerdem können innerhalb jeder Familie einige Spannungsbereiche entweder niedrig oder hoch sein. Nachfolgend finden Sie eine Liste von Serien/Familien digitaler integrierter Schaltkreise:

• Diodenlogik

Bei der Diodenlogik erfolgt die Implementierung der gesamten Logik durch die Verwendung von Dioden und Widerständen. In der DL- oder Logikdiode ist eine Diode oder der Hauptzweck, „und“ unseren „oder“-Operator auszuführen.

• Widerstands-Transistor-Logik

In Bezug auf die Widerstands-Transistor-These (RTL) wird die Implementierung der gesamten Logik mit Widerständen und Transistoren erreicht. Die Elektronik von Widerständen ist nicht teuer wie der Rest und zu einfach zu entwerfen. Der einzige Nachteil ist, dass RTLs eine erhebliche Menge Strom verbrauchen.

• Dioden-Transistor-Logik

Bei der Dioden-Transistor-Logik (DTL) erfolgt die Implementierung der gesamten Logik durch Transistoren und Dioden. DTL hat einige Vorteile gegenüber anderer Widerstands-Transistor-Logik und Dioden-Logik. Beispielsweise können seine Dioden problemlos ODER- und UND-Operationen ausführen. Ein weiterer mit DTL verbundener Vorteil ist die Tatsache, dass seine ODER-Operation durch die Verwendung von Dioden im Gegensatz zu Widerständen erreichbar ist.

• Transistor-Transistor-Logik

Die TTL- oder Transistor-Transistor-Logik hat ihre Logikgatter um Transistoren herum aufgebaut. Die Transistor-Transistor-These verwendet Bipolartransistoren und kommt mit verschiedenen Versionen. Die Versionen umfassen Schottky TTL, Hochgeschwindigkeits-TTL, Low-Power-TTL und Standard-TTL. Die Transistor-Transistor-Logik ist eine der schnellsten derzeit erhältlichen bipolaren Schaltungen.

• Emittergekoppelte Logik

Dabei gehen die Transistoren nicht in die tiefe Sättigung, so dass es zu keinen Speicherverzögerungen kommt. Die Transistor-Transistor-Logik findet Verwendung in Anwendungen, die Hochgeschwindigkeitsbewegungen betreffen.

• Komplementäre Metalloxid-Halbleiterlogik

Complementary Metal Oxide Semiconductor Logic (CMOS) sind bekannt für ihren geringen Stromverbrauch in Verbindung mit einem hohen Fanout. CMOS findet Verwendung in mehreren Anwendungen und Mikroprozessortechnologien. CMOS ist auch eine der zuverlässigsten Logikfamilien.

Wie digitale integrierte Schaltkreise funktionieren

Digitale integrierte Schaltkreise sind kleine elektronische Komponenten, die dramatische oder unvergessliche Technologien in der Geschichte der Menschheit hervorgebracht haben. Auch als Halbleiterchip bekannt, hat die digitale integrierte Schaltung im Vergleich zur industriellen Revolution erhebliche Veränderungen ausgelöst. Aber wie funktionieren digitale integrierte Schaltkreise? Digitale integrierte Schaltungen bestehen aus einer Kombination von Transistoren, Mikroprozessoren und Dioden. Sie alle spielen ihre unterschiedlichen Rollen, wie z. B. das Speichern von Spannung, das Steuern des Stromflusses und das Bereitstellen von Speicher für das gesamte System. Diese Komponenten/Geräte arbeiten in einer digitalen integrierten Schaltung zusammen, um verschiedene Operationen für einen effektiven Betrieb oder eine effektive Funktionalität auszuführen.

Wie erstellen Sie Ihre digitale integrierte Schaltung mit Leichtigkeit?

Das Erstellen Ihrer digitalen Schaltung ist kein schwieriger oder ziemlich kniffliger Prozess, wie Sie sich vielleicht vorstellen können. Der Prozess/die Schritte zur Herstellung einer digitalen integrierten Schaltung beginnen mit einem im Wesentlichen als zuverlässige Röhren geformten Einkristall aus Silizium. Diese Rohre werden auch als Wafer bezeichnet. Sie müssen die Kekse in mehrere identische rechteckige oder quadratische Bereiche markieren.

Danach müssen Sie auf jedem Chip Komponenten erzeugen, indem Sie einige Bereiche der Oberfläche dotieren. Doping wird durch eine Vielzahl von Verfahren erreicht. Eines der gebräuchlichsten Verfahren ist als Sputtern bekannt. Beim Sputtern werden Ionen des Dotierungsmaterials/-inhalts auf den Siliziumwafer geschossen.

Es gibt ein weiteres Verfahren, das als Dampfabscheidung bekannt ist. Bei der Dampfabscheidung wird Dotierstoff in Form von Gas eingebracht und anschließend kondensiert, damit die Fremdatome einen dünnen Film bilden. Die Bildung des Films erfolgt an der Oberfläche der Siliziumwafer.

Digitale integrierte Schaltungen in direktem Zusammenhang mit PCBA

Eine Leiterplatte (PCB) ist eine Platine, die elektronische Komponenten durch die Verwendung von Pads, Leiterbahnen und anderen Merkmalen verbindet. Sie können doppelseitig, einseitig oder mehrlagig sein. Auf der anderen Seite wird eine PCBA (Printed Circuit Board Assembly) Platine präsentiert, nachdem alle Teile und Komponenten gelötet und ordnungsgemäß installiert wurden. Eine PCBA, die aus ihren Teilen und Komponenten besteht, erfüllt problemlos die automatische Funktion, für die sie entwickelt wurde.

Kurz gesagt, Leiterplattenbestückung) ist eine Platine, die präsentiert wird, nachdem alle Teile und Komponenten gelötet und ordnungsgemäß installiert wurden. Eine PCBA- oder Leiterplattenbaugruppe ist eine Platine, die nach dem Drucken und Montieren von Komponenten herauskommt. Zu diesen Komponenten gehören Kondensatoren, Transformatoren und Widerstände, um nur einige zu nennen. Während des Montageprozesses wird eine leere Leiterplatte mit elektronischen Komponenten bestückt oder gefüllt, mit dem einzigen Zweck, eine funktionierende/funktionierende Leiterplattenbaugruppe zu erstellen. Die Platine wird präsentiert, nachdem alle Teile und Komponenten gelötet und ordnungsgemäß installiert wurden. Ein PCBA.

Leiterplatten (PCBs) finden in fast allen elektronischen Geräten Verwendung. Ein Großteil der Leiterplatten ist jedoch direkt mit der Montage digitaler integrierter Schaltungen verbunden. Digitale integrierte Schaltungen verbinden Geräte/Komponenten wie Widerstände, Transistoren, Spulen und Kondensatoren.

Einige häufige Probleme, Vorsichtsmaßnahmen

Es gibt einige allgemeine Probleme/Probleme, die digitale integrierte Schaltungen umgeben. Erstens ist die zu ihrer Entwicklung verwendete Methodik die Widerstands-Transistor-Logik (RTL), die bis in die 1980er Jahre zurückreicht. Diese Technologie hat ihre besten Zeiten hinter sich. Zweitens ist eine Sache, die mit Macht zu tun hat, ein anderes Thema. Viele Menschen verstehen Machtfragen nicht so gut.

Digitale integrierte Schaltungen haben zahlreiche Verbindungen. Wenn alle diese Anschlüsse die gleiche Spannung haben, können keine potenziellen Schäden auftreten. Falls jedoch einer der Links eine andere Spannung/Energie als der Rest hat, kann es zu Schäden kommen. Es ist ratsam, bei Fragen zur Spannung sehr vorsichtig zu sein. Sie können sie jedoch schützen/abschirmen, indem Sie die Stifte zusammen in Aluminiumfolie einwickeln oder sie zu einem einzigen Stück verbinden.

Zusammenfassung

Digitale integrierte Schaltungen sind ein Durchbruch in den Schwierigkeiten unseres täglichen Lebens. Sie haben die Genese wesentlicher Faktoren wie Zuverlässigkeit und Schnelligkeit geprägt. Die meisten modernen Geräte wie Mobiltelefone und Computer benötigen Schaltkreise, um zu funktionieren. Diese Schaltkreise benötigen Millionen und sogar Tausende von Komponenten, und hier kommen digitale integrierte Schaltkreise ins Spiel.

Da sich die Technologie weiter entwickelt, werden digitale integrierte Schaltungen immer ausgeklügelter. Das ist der Grund, warum Handys, Laptops und jede Menge Unterhaltungselektronik von Tag zu Tag besser und billiger werden.


Industrietechnik

  1. Was sind die Arten und Verwendungen von Molybdänstäben?
  2. Einführung in digitale integrierte Schaltungen
  3. Integrierte Schaltkreise
  4. Was ist 3D-Druck? – Typen und wie funktioniert er?
  5. Was ist Rapid Prototyping? - Arten und Funktionsweise
  6. Was ist additive Fertigung? - Typen und Arbeitsweise
  7. Was ist Löten? - Typen und wie man lötet
  8. Was sind Walzwerke und ihre Typen?
  9. Die vielen Arten von Polyurethan und wofür sie verwendet werden
  10. 3D-Druck:Welche Auswirkungen hat er auf maschinelle Bearbeitung und Industriedesign?