Микросхемы разделяют на два вида: 1 – полупроводниковые интегральные схемы; 2 – гибридные интегральные схемы.




Конспект урока по электротехнике и электронике

Дата: 11.11. 2020

 

Группа № 4 специальность «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования», 2 курс

Урок № 47

Тема: «Интегральные микросхемы и микропроцессоры»

Форма работы: индивидуальная, дистанционное обучение

Тип урока: урок изучение нового материала

Цель урока: изучить интегральные микросхемы и микропроцессоры.

 

Используемая литература: Электротехника: Учебник для нач.проф.образования/ П.А. Бутырин, О.В.Толчеев, Ф.Н. Шакирзянов. – 7-е изд.,испр.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 272 с.

 

Ход работы

1. Организационный этап. Здравствуйте, ребята! На этом уроке мы изучим понятие «микросхема», рассмотрим микропроцессоры.

Основной этап.

Интегральные микросхемы – это отдельные высокотехнологичные устройства (с огромным количеством электронных компонентов, заключенных в маленьком корпусе), которые выполняют какую-то функцию или действие.

Этих функций может быть или одна или несколько. Вот список некоторых основных функций, которые выполняют интегральные микросхемы:

  • Преобразование сигнала (например, из аналогового в цифровой и обратно).
  • Обработка сигнала (например, усиление и очистка звука)
  • Действия вычитания, сложения, умножения и деления сигнала (логические микросхемы)

Микросхемы разделяют на два вида: 1 – полупроводниковые интегральные схемы; 2 – гибридные интегральные схемы.

Полупроводниковые интегральные элементы представляют собой кристалл, в глубине которого выполняют все элементы схемы. Изоляция различных элементов осуществляют с помощью (так называемых) «p-n» переходов.

Гибридные интегральные схемы выполняются по «пленочной» технологии и представляют пластину (подложку) из диэлектрического материала. На нее нанесены (в виде пленок) плоские компоненты (резисторы, дроссели, конденсаторы и т. д.) и соединения. Причем сопротивление резисторов может быть 105 Ом, емкость конденсаторов 103 пФ, а дроссели иметь индуктивность около 10 мкГн – не более.

 

Элементом ИМС называется ее часть, реализующая функцию какого-либо простого электрорадиоэлемента (например, транзистора, диода, резистора, конденсатора).

Элемент ИМС не может быть отделен от кристалла (или подложки), он выполнен нераздельно от него, поэтому элемент нельзя испытать, упаковать и эксплуатировать как самостоятельное изделие.

Компонентом ИМС также называется ее часть, реализующая функции какого-либо электрорадиоэлемента. Но данная часть перед монтажом ИМС была изготовлена как самостоятельное изделие в специальной упаковке (комплектующее изделие). Компонент в принципе может быть отделен от ИМС.

Аппаратуру, в которой используются в основном изделия микроэлектроники, называют микроэлектронной. Микроэлектронная аппаратура обладает повышенной надежностью, уменьшенными на два порядка и более габаритами и массой, малым электропотреблением. Повышение надежности достигается за счет использования специальной технологии на основе особо чистых материалов, прочности и герметичности покрытий внутренних соединений, компактности и механической прочности узлов.

Разработка интегральной схемы приписывается двум физикам — Джеку Килби и Роберту Нойсу, как совместное изобретение. Однако фактически Килби и Нойс вынашивали идею интегральной схемы независимо друг от друга. Между учёными даже существовала своего рода конкуренция за права на изобретение.

Рис. 1. Групповой метод изготовления ИМС: а — исходная функциональная схема; б — соединение элементов внутри микросхемы; в — полупроводниковая пластина, содержащая в заданной последовательности ИМС; г — ИМС в корпусе

На рис. 2 приведена классификация ИМС по применяемому методу их создания.

 

В связи с этим все микроэлектронные изделия подразделяют на три группы:

  • 1) интегральные микросхемы, микроЭВМ и микропроцессоры;
  • 2) функциональные приборы и микросхемы (оптоэлектронные, ионные, тепловые, акустические и т.д.), использующие различные свойства веществ (оптические явления, электролиз, эффект Холла, эффект Ганна и др.);
  • 3) микрокомпоненты для монтажа и сборки микросхем в блоки или устройства (многослойные печатные платы, гибкие кабели, микроразъемы, микропереключатели, кнопки, индикаторы, элементы конструкций).

Микропроцессор (МП) - это программно-управляемое устройство, которое предназначено для обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки и выполнено в виде одной или нескольких больших интегральных схем (БИС).

Характеристики универсальных микропроцессоров:

  • разрядность: определяется максимальной разрядностью целочисленных данных, обрабатываемых за 1 такт;
  • виды и форматы обрабатываемых данных;
  • система команд, режимы адресации операндов;
  • емкость прямоадресуемой оперативной памяти;
  • частота внешней синхронизации. Для частоты синхронизации обычно указывается ее максимально возможное значение, при котором гарантируется работоспособность схемы;
  • производительность: определяется с помощью специальных тестов.

Домашнее задание: законспектировать лекцию, выписав выделенные определения.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2021-03-24 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: