Wikiszótár

integrált áramkör

Magyar

Kiejtés

  • IPA: [ ˈintɛɡraːltaːrɒmkør]

Főnév

integrált áramkör

  1. (fizika, informatika) Az integrált áramkör (angolul Integrated Circuit, rövidítve IC) egy olyan technológiai eszköz, amelyben számos tranzisztor, ellenállás, kapacitás és más elektronikai alkatrész egyetlen szilíciumalapú lapkán, más néven chipen van integrálva. Az integrált áramkörök jelentős szerepet játszanak a modern elektronika és számítástechnika fejlődésében, mivel lehetővé tették a kis méretű, alacsony költségű, de nagy teljesítményű elektronikai eszközök gyártását.

Az integrált áramkör története:

Az integrált áramkört függetlenül két mérnök találta fel az 1950-es évek végén: - Jack Kilby (Texas Instruments): 1958-ban alkotta meg az első integrált áramkört, amely germánium alapú volt. Kilby a találmányáért 2000-ben Nobel-díjat kapott. - Robert Noyce (Fairchild Semiconductor): 1959-ben kifejlesztette az első szilícium alapú integrált áramkört, amely hatékonyabbnak és költséghatékonyabbnak bizonyult. Noyce később az Intel Corporation társalapítójaként is ismertté vált.

Az integrált áramkör felépítése:

  1. Szilíciumlapka (Wafer):
    • Az IC központi eleme egy kis méretű szilíciumlapka, amelyre a félvezető eszközök (például tranzisztorok) és más alkatrészek kerülnek. A szilícium a félvezetőanyagok közül a legfontosabb, mivel kiváló tulajdonságai vannak az elektromos vezetőképesség szabályozására.
  2. Tranzisztorok:
    • A tranzisztorok a legfontosabb alkatrészek egy IC-ben, mivel ezek felelősek a jelek erősítéséért és kapcsolásáért. Egy modern integrált áramkör több milliárd tranzisztort tartalmazhat.
  3. Fémes vezetők és rétegek:
    • Az IC-ben az egyes alkatrészek közötti kapcsolatokat vékony fémrétegek hozzák létre, amelyek összekötik az áramkör különböző részeit. Ezeket a rétegeket gyakran rézből vagy alumíniumból készítik.
  4. Funkcionális blokkok:
    • Egy integrált áramkör több funkcionális blokkot is tartalmazhat, amelyek különböző célokat szolgálnak, például logikai kapukat, memóriát, és analóg áramköröket.

Az integrált áramkörök típusai:

  1. Digitális IC-k:
    • A digitális integrált áramkörök logikai műveleteket végeznek, például számításokat és adatfeldolgozást. Ezeket az áramköröket mikroprocesszorokban, memóriamodulokban és különféle számítástechnikai eszközökben használják.
    • Példák: CPU-k (központi feldolgozóegységek), RAM (memória), FPGA (programozható logikai kapuk).
  2. Analóg IC-k:
    • Az analóg integrált áramkörök folyamatos jeleket dolgoznak fel, például erősítik a hangjeleket vagy szabályozzák a feszültséget.
    • Példák: erősítők, feszültségszabályozók, jelkezelő áramkörök.
  3. Kevert jelű IC-k:
    • Ezek az áramkörök mind digitális, mind analóg komponenseket tartalmaznak, így képesek különböző típusú jelekkel dolgozni. Például egy okostelefon processzora kevert jelű IC, mivel egyszerre dolgozik digitális számításokkal és analóg jelekkel, mint a hang és a rádiójelek.

Az integrált áramkörök előnyei:

  1. Kis méret:
    • Az integrált áramkörök lehetővé tették a tranzisztorok és egyéb alkatrészek rendkívül kis méretű elhelyezését egyetlen lapkán, így az elektronikai eszközök sokkal kisebbek és könnyebbek lettek.
  2. Alacsonyabb költségek:
    • Az IC-k tömeggyártása lehetővé tette az elektronikai eszközök jelentős költségcsökkentését, ami elérhetőbbé tette a technológiát a fogyasztók számára.
  3. Nagyobb teljesítmény:
    • A tranzisztorok integrálásával egyetlen chipen belül, az IC-k gyorsabbá és hatékonyabbá váltak, mint az előző generációs diszkrét alkatrészekkel felépített áramkörök.
  4. Megbízhatóság:
    • Mivel kevesebb diszkrét alkatrész van, kevesebb a meghibásodási pont, így az IC-k általában megbízhatóbbak és hosszabb élettartamúak, mint a korábbi, egyedi alkatrészekből épített áramkörök.

Alkalmazások:

Az integrált áramkörök alapvető alkatrészei minden modern elektronikai eszköznek, beleértve a következőket:

  1. Számítógépek és okostelefonok:
    • A mikroprocesszorok, memóriák, grafikus kártyák mind integrált áramkörökre épülnek. Ezek nélkülözhetetlenek a számítógépek, okostelefonok és egyéb digitális eszközök működéséhez.
  2. Szórakoztató elektronika:
    • A televíziók, játékkonzolok, hangrendszerek és multimédiás eszközök integrált áramkörökre támaszkodnak, hogy biztosítsák a kép- és hangfeldolgozást.
  3. Autóipar:
    • Az autókban található modern vezérlőrendszerek, például a motorvezérlő egységek (ECU-k), az önvezető rendszerek és a szórakoztató rendszerek mind IC-ket használnak.
  4. Orvosi eszközök:
    • Az orvosi berendezések, mint például a pacemakerek, MRI gépek és vérnyomásmérők, IC-ket használnak a pontos és megbízható működéshez.

Az integrált áramkörök hatása:

Az integrált áramkör az egyik legnagyobb hatású találmány a 20. század technológiai fejlődésében. Lehetővé tette a számítógépek, mobil eszközök, okostelefonok és számos más modern elektronikai eszköz fejlesztését és tömeggyártását. Az integrált áramkör által megteremtett technológiai ugrás tette lehetővé az információs kor kezdetét, és alapvető építőeleme a modern digitális világnak.

Összegzés:

Az integrált áramkör kulcsfontosságú technológiai újítás volt, amely forradalmasította az elektronikai ipart. Az IC lehetővé tette az elektronikus eszközök kicsinyítését, költséghatékonyságát és teljesítménynövekedését. Az integrált áramkör technológia továbbra is a számítástechnika, az okoseszközök és az ipari automatizálás alapját képezi, és folyamatosan fejlődik a mikroelektronika és a félvezetőipar innovációival.

Fordítások

További információk

A lap eredeti címe: „https://hu.wiktionary.org/w/index.php?title=integrált_áramkör&oldid=3452650”