Układ Scalony



Układ scalony jest zminiaturyzowanym układem elektronicznym, który może zawierać w sobie miliony elementów elektronicznych. Płytki krzemowe bo na nich najczęściej budowane są układy scalone stanowią podłoże półprzewodnikowe dla elementów elektronicznych jak diody, kondensatory, tranzystory lub rezystory. To tylko część z wymienionych elementów elektronicznych, które mogłyby zostać umieszczone na płytkach układów scalonych, a ich zastosowanie ma o wiele szerszy zakres. Po zamontowaniu wszystkich elementów płytka zostaje umieszczona w hermetycznie zamkniętej obudowie z tworzywa sztucznego, szkła bądź metalu. Wyróżniane są cztery istotne funkcje systemów elektronicznych w których mogą znajdować się układy scalone: prostowanie, przełączanie, wzmacnianie i generowanie sygnałów.


Przełączanie - W niektórych obwodach słabe sygnały elektryczne włączają i wyłączają inne obwody elektroniczne. Działają one na zasadzie automatycznie otwieranych drzwi. Kiedy ktoś zbliża się do nich, czujnik podczerwieni wysyła sygnał do obwodu elektronicznego włączając silnik, który otwiera drzwi.

Wzmacnianie - Stosowane jest dla zwiększenia amplitudy sygnału. Sygnały docierające do anteny radiowej są bardzo słabe. Dlatego radioodbiornik wyposażony jest w wzmacniacz, dzięki któremu staja się one silniejsze i mogą pobudzać głośnik, z którego słyszymy dźwięk.

Prostowanie - Istnieją dwa zasadnicze rodzaje prądu elektrycznego. Prąd z baterii na przykład jest prądem stałym ( DC - direct current) i zawsze płynie w tym samym kierunku. Prąd z sieci zasilającej jest prądem zmiennym ( AC - alternating current) i płynie w obu kierunkach: na przemian, okresowo. Obwody prostownicze są podobne do drzwi obrotowych. Pozwalają na przepływ prądu tylko w jednym kierunku, czyli zamieniają (prostują) prąd zmienny na stały. Przenośne radia zasilane z baterii mogą być również zasilane z sieci prądu zmiennego, jeżeli włączymy je przez prostownik.

Generacja sygnału - w wielu układach elektronicznych potrzebne są przebiegi zmienne o różnych częstotliwościach. Wytwarzają je obwody zwane generatorami. Generatorów używa się na przykład w nadajnikach radiowych i telewizyjnych, gdzie wytwarza się tak zwane fale nośne pozwalające na przesyłanie sygnału akustycznego lub wizyjnego na duże odległości.

Układ scalony znajduje zastosowanie w każdym urządzeniu elektronicznym; w komputerze, zegarkach, mikrofalówkach, lodówkach, telewizorach, telefonach komórkowych etc.

Historia

Dokładnie 12 września 1958 roku Jack Kilby stworzył pierwszy na świecie układ scalony składający się z 1 tranzystora, 3 rezystorów i kondensatora. Jednak nie tylko on pracował nad podobną technologią. Robert Noyce w tym samym czasie opracował układ scalony na bazie krzemu z najefektywniejszą metodą połączenia elementów elektronicznych, co później było efektem ogromnego sporu o to, który z nich powinien otrzymać prawa patentowe do tej technologii. Do rozstrzygnięcia sporu potrzebny był dziesięcioletni proces sądowy. Oczywiście żeby firmy dla których pracowali obaj wynalazcy mogły już produkować układy scalone – licencjonowały sobie wzajemnie swoje technologie.