هر دستگاه الکترونیکی که بطور روزمره از آن استفاده می‌کنیم مثل موبایل، لپ تاپ، یخچال فریزر، کامپیوترها، تلویزیون و دیگر لوازم این چنینی، همگی از مدل ساده یا پیچیده ای از IC بهره می برند. این قطعه نقش ارتباطی بین دیگر قطعات الکترونیکی را داشته و راه ارتباطی بین قطعاتی مانند خازن مقاومت، دیود و ترانزیستورهاست؛ که چه از طریق سیم یا روی مدار چاپی به هم متصل شده باشند، مدیریت این قطعه ها از طریق IC خواهد بود.
آی سی ها انواع مختلف و برای مقاصد مختلف استفاده می شوند، برای مثال بر اساس نوع ارتباط به IC های سری و موازی، بر اساس سایز و فرایند تولید به یکپارچه و مجزا و بر اساس سیگنالی که دریافت و ارسال می‌کنند به آنالوگ و دیجیتال تقسیم بندی می شوند.
در این مقاله شما را با انواع مختلف IC، کاربرد های آن، بسته بندی ها و نسل های مختلف شان آشنا می کنیم.
مدار مجتمع (INTEGRATED CIRCUT) یا IC چیست؟
مدار مجتمع، IC، میکروچیپ یا چیپ، یک مدار الکترونیکی میکروسکوپی منظم است که از قطعه های الکترونیکی مختلف (مانند مقاومت، خازن، ترانزیستور و غیره) تشکیل شده که روی لایه ای از ماده نیمه هادی (سیلیکون) چاپ و ساخته می شود. این قطعات قادرند عملیات هایی مشابه با بردهای الکترونیکی بزرگ و مجزا (که قطعات مجزا نیز دارند) انجام دهند. این نظام مشخص قطعات همراه با مدار های میکروسکوپی و لایه نیمه‌هادی به یکدیگر متصل شده و یک چیپ واحد را تشکیل می‌دهند که به آن مدار مجتمع، IC یا میکروچیپ گویند.
مدار های الکترونیک از قطعات مستقل و مجزا تشکیل می شوند که هر کدام ابعاد و اندازه های متفاوتی دارد و تعداد قطعات در هر مدار، اندازه و قیمت تولید آنها را افزایش می دهد. برای فائق آمدن به این اثر منفی در تولید، فناوری یکپارچه سازی به وجود آمد.
تاریخچه بوجود آمدن IC ها
تاریخچه مدارهای مجتمع از تولید دستگاه های حالت جامد شروع شد. اختراع اولین لوله خلاء توسط جان امبروز فلمینگ در سال ۱۸۹۷ اتفاق افتاد و دیود مکشی نامیده شد. او برای موتورها قانون دست چپ را اختراع کرد، بعد از آن در سال ۱۹۰۶ لوله جدیدی که تریود نامیده شد و کاربردی شبیه آمپلی فایر داشت را اختراع کرد.
در سال‌های بعد ترانزیستور در لابراتوار بل ساخته شد (۱۹۴۷) که کاملاً جایگزین لوله های مکش شد، چون این دستگاه های جدید مقدار برق کمتری برای کارکرد نیاز داشتند.
بعد از آن قطعات جداگانه مختلفی ساخته شد که مجزا از هم کار می کردند و یا در مدارهای چاپی به هم متصل و با قطعه ای به نام مدار غیر مجتمع کنترل می شدند. این IC های قدیمی برق بسیاری مصرف می کردند و خروجی شان آنچنان مناسب نبود.
جک کیبلی از تگزاس آمریکا اولین IC را در سال ۱۹۵۰ اختراع کرد و رابرت نویس از کارخانه نیمه هادی FAIR CHILD مشکلات کاربردی این مدارهای مجتمع را برطرف کرد.
در سال ۱۹۵۹ بود که مدارهای یکپارچه بهینه شده و به تولید انبوه رسیدند و می شد چندین قطعه الکترونیکی را در یک لایه سیلیکونی ساخت. پس از آن کارایی ترانزیستور ها نیز بر روی IC ها بهتر شد.
آی سی مالتی پلکسر و دی مالتی پلکسر چیست ؟
مالتی پلکسرها آی سی های نیمه هادی هستند که برای کنترل حرکت سیگنال در مدار طراحی شده اند. دستگاه های مالتی پلکسر یک ورودی سیگنال را از چندین کانال دیجیتال یا آنالوگ انتخاب می کنند و آن را به مدار می فرستند در حالی که مالتی پلکسر سیگنال های خروجی را از مالتی پلکسر دریافت می کند و انتهای گیرنده آنها را به شکل اصلی تبدیل می کند.
مالتی پلکسرها و دی مالتی پلکسرها چگونه کار می کنند؟
آی سی های مالتی پلکسر یکی از چندین سیگنال ورودی آنالوگ یا دیجیتال را انتخاب کرده و ورودی انتخاب شده را به یک خط ارسال می کند. خطوط انتخاب شده تعیین می کنند که کدام ورودی به خروجی متصل می شود.
آی سی های دی مالتی پلکسر دارای یک خط خروجی تک و چندگانه هستند. چیزی که یک مالتی پلکسر و دی مالتی پلکسر را متمایز می کند این است که یک مالتی پلکسر دو یا چند سیگنال را می گیرد و آنها را رمزگذاری می کند، در حالی که یک مالتی پلکسر عمل معکوس را انجام می دهد.
انواع مالتی پلکسر و دی مالتی پلکسر
مالتی پلکسرها و دی مالتی پلکسرها در مدل های مالتی پلکسر 2-1 (1 خط انتخاب)، مالتی پلکسر 8-1 (3 خط انتخاب) و مالتی پلکسر 16-1 (4 خط انتخاب) موجود هستند.
کاربرد
این آی سی ها دارای طیف وسیعی از کاربردهای کاربردی مانند:
- مسیریابی سیگنال صوتی
- PDA ها
- سیستم های باطری
- سیستم های ارتباطی
- شبکه تلفن
