Интегралды сұлбалар.
Цифрлық және сызықтық интегралды сұлбалар. Жіктелінуі, сұлбалары және жұмыс істеу ұстанымдары.
Қазіргі электрондық құрылғылар өте күрделі және көп элементті болып келеді. Мысалы, элекронды есептеу машиналарының құрамында 107 шамасында элемент бар. Әрине элементтер саны көбейген сайын құрылғының салмағы, көлемі және бағасы артады, ал сенімді жұмыс жасау мүмкіндігі азаяды. Аталған мәселелерді шешуде электрондық құрылғыға кіретін элементтерді кішірейту және оларды атқаратын міндеттеріне қарай топтастырып жасау маңызды орын алады. Мәселен күшейткіш каскадты, түрлендіргішті т.б. бір элемент етіп жасаса, құрылғыны жинастыру, жөндеу жұмыстарының жеңілдейтіні хақ. Бірнеше ұзақ электронды элементтерден тұратын және белгілі бір жұмысты атқаратын электрондық нәрсені интегралдық микросхема деп атайды. Мұндағы «интегралдық» сөзі «жиынды» деген ұғымды білдіреді. Интегралдық микросхеманың негізгі параметрлері жинастыру тығыздығы мен интеграциялық дәрежесі. Жинастыру тығызтығы деп интегралдық микросхеманың бір текше сантиметр көлемінде орналасқан элементтердің санын айтады. Микросхеманың интеграциялық дәрежесі оның құрамындағы элементтердің жалпы санымен анықталады. Әдетте егер микросхеманың құрамында он элементке дейін болса - бірінші интеграциялық дәрежелі, оннан жүзге дейін болса – екінші интеграциялық дәрежелі, жүзден мыңға дейін элемент болса - үшінші интеграциялық дәрежелі, т.с.с. деп саналады. Интеграциялық дәрежесі мыңнан артық элементпен анықталатын интегралдық схемалар үлкен интегралдық схема деп аталады.
Жасалу технологиясына қарай интегралдық микросхемалар шала өткізгішті және гибриті болып бөлінеді. Шала өткізгішті интегралдық микросхемаларда оның барлық элементтері және оларды жалғау шала өткізгіш материалдың ішінде немесе үстінде орындалады (14.1 а-сурет). Шала өткізгіштің үсті диэлектрик болып есептелетін силицийдің қос тотығымен жабылған, ал элементтердің арасындағы изоляция міндетін р-түрлі силиций атқарады. Элементтер металл қабықшаларымен жалғанған. Шала өткізгіштің көлемі ішінде диодтарды, транзисторларды, резисторларды және конденсаторларды жасауға болады. Конденсаторлардың сыйымдылығы ретінде p-n өтпесінің сыйымдылығы пайдаланылады. Шала өткізгішті интегралдық микросхемаларды жасау технологиясы өте күрделі және көп қаржы жұмсауды керек етеді. Сондықтан оларды пайдалану өте көп мөлшерде шығарғанда ғана тиімді.
Сурет 14.1 - Шала өткізгішті (а) және гибридті (б) микросхемалардың құрылысы мен электрлік схемасы (в)
Гибридті интегралдық микросхемаларда резисторлар, конденсаторлар мен индуктивті шарғылар төсеніштің үстіне әртүрлі әдіспен жұқтырылатын қабықшалардың көмегімен орындалады да, ал шала өткізгішті аспаптар төсенішке жеке-жеке бекітіледі (14.1 б-сурет). Осылайша дайындалған интегралдық микросхемалар қорапшаның ішіне орналастырылады да, сыртына керекті ұштары ғана шығарылады.
Гибридті интегралдың микросхемаларды жасау технологиясы шала өткізгішті интегралдық микросхемалардың технологиясына қарағанда оңай, элементтерге параметрлер беру дәлдігі жоғары, базасы арзан. Бірақ массасы және көлемі үлкен де интеграциялық дәрежесі төмен.
Қазіргі интегралдық микросхемалардың интеграциялық дәрежесі өте жоғары және функциялық қолданымы жан-жақты болып келеді. Интегралдық микросхемалардың басты кемшілігі берер қуатының аздығы (шамамен 50...100 мВт).