Technologia

Czym są układy scalone?

Jeśli chcemy zostać ekspertami w dziedzinie elektroniki, powinniśmy zacząć naszą naukę od postaw. Natomiast nawet jeżeli nie planujemy tworzenia skomplikowanych projektów elektronicznych ani samodzielnych napraw domowego sprzętu, to i tak warto znać elementarne zasady działania urządzeń elektronicznych, gdyż elektronika jest wszechobecna.

Podstawowe elementy elektroniczne

Żaden układ elektryczny nie obejdzie się bez użycia podstawowych komponentów elektronicznych. Elementy elektroniczne zaliczane do tej grupy to rezystory, kondensatory, cewki oraz generatory prądu lub napięcia stałego. Nie bez powodu określa się je mianem podstawowych, gdyż każdy, najbardziej skomplikowany układ elektroniczny można przedstawić na schemacie zastępczym właśnie za pomocą tylko kilku podstawowych elementów elektronicznych.

Płytka drukowana

Inaczej określana jest jako płytka PCB. Pełne rozwinięcie tego skrótu brzmi “Printed circuit board”, czyli właśnie płytka obwodu drukowanego. Są one podstawą dla zaprojektowanego układu elektronicznego. Wytwarzane są z materiału izolacyjnego na którym układa się ścieżki, czyli połączenia elektryczne wraz z punktami lutowniczymi. Znajdą na nich swoje miejsce odpowiednie komponenty elektroniczne. Płytki PCB produkuje się ściśle pod określony projekt wg odpowiedniego schematu. Pożądany wzór ścieżek osiąga się dzięki pokryciu warstwy miedzi odpowiednią farbą. Nanosi się ją stosując dobrze znany sitodruk lub offset, stąd też oczywiste staje się określenie “płytka drukowana”. Po odpowiedniej obróbce chemicznej na płytce pojawia się finalny przebieg połączeń elektrycznych.

Układy scalone

Natomiast układy scalone umieszcza się właśnie na wyżej wspomnianej płytce PCB, które następnie odpowiednio ze sobą współpracują. Zdarza się, że układy scalone określa się jako komponenty elektroniczne, jednak należy zdawać sobie sprawę, że w istocie każdy układ jest szalenie skomplikowanym obwodem na który składają się choćby wyżej wspomniane elementy elektroniczne. Jednak w układzie scalonym znajdziemy nie tylko podstawowe elementy elektroniczne. Do ich poprawnego działania potrzebnych jest znacznie więcej elementów, choć jak to zostało wspomniane, na schemacie zastępczym można je przedstawić używając tylko rezystorów, kondensatorów oraz cewek. Aby uświadomić sobie jak niezwykłym osiągnięciem ludzkiej myśli są układy scalone, dobrze jest wiedzieć, że w jednych z najbardziej zaawansowanych układów, czyli VLSI (very large scale integration) znajdziemy dziesiątki miliardów tranzystorów. W obecnie najpotężniejszych procesorach liczba ta zbliża się do 40 miliardów.