Orbis pictus 21. století

1. Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

2. Analogové integrované obvody OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-030

3. Analogové integrované obvody V elektronických obvodech se často vyskytují zapojení, která se stále opakují, proto vznikla myšlenka tyto stále se opakující části „integrovat“ do jedné součástky. První integrované obvody byly vyrobeny už v padesátých letech dvacátého století, těm dnešním se příliš nepodobaly a praktické využití začalo až v šedesátých a sedmdesátých letech. Jako první se vyráběly v podobě IO části jednoduchých tranzistorových zesilovačů, později základní logické členy logických obvodu.

4. Analogové integrované obvody První IO obsahovaly jednotky až desítky součástek, dnes obsahuje jeden IO radově 100 miliónu tranzistoru a další zvyšování poctu integrovaných součástek bude jistě pokračovat. Stále se ovšem vyrábějí tisíce různých jednodušších integrovaných obvodu, které jsou základním stavebním prvkem dnešních elektronických zařízení. Ve většině dnešních zařízení nenajdeme mnoho jednotlivých tranzistorů, diod, rezistorů (tzv. diskrétních součástek), ale hlavně integrované obvody.

5. Analogové integrované obvody Jednoduchý IO MAA 225 z 60. let 20. století

6. Analogové integrované obvody Zavedení integrovaných obvodu do konstrukce elektronických zařízení přineslo velké zvýšení jejich spolehlivosti, zmenšení rozměrů a spotřeby a také snížení ceny. Integrovaný obvod může obsahovat třeba 1000 tranzistoru, ale jeho cena se může rovnat ceně 10 samostatných tranzistorů. Analogové obvody jsou určeny pro práci se signálem, jehož hodnota se v rozmezí jmenovitého rozsahu může měnit spojitě (existuje tedy nekonečně mnoho dovolených hodnot [úrovní] signálu na vstupu i výstupu). Výstupní signál je tedy spojitou funkcí vstupního signálu a vztah mezi nimi nazýváme analogový.

7. Analogové integrované obvody Podle technologie výroby rozlišujeme integrované obvody: monolitické IO , ve kterých jsou jednotlivé prvky vyrobeny a propojeny na jedné základní destičce polovodičového materiálu čipu (všechny prvky jsou uvnitř jednoho monokrystalu, oddělené pouze jemnými podrobnostmi fyzikální a chemické struktury) hybridní IO , které jsou vytvořeny kombinací diskrétních prvků a IO vyrobených různými technologiemi.

8. Analogové integrované obvody Nejběžnějším materiálem pro monolitické IO je křemík. Postupně se začínají uplatňovat i polovodiče sloučeninové, především arsenit galitý (AsGa), ale pouze pro IO se speciálním určením. Analogové integrované obvody mají velké použití ve spotřební elektronice, měřící a automatizační technice, přenosové technice apod.

9. Analogové integrované obvody Často se v integrovaných obvodech využívá zapojení operačních zesilovačů, které mohou být zapojeny např. jako: Komparátor Rozdílový nebo součtový zesilovač Derivátor Integrátor Invertující a neinvertující zesilovač Klopné obvody

10. Analogové integrované obvody Analogové integrované obvody se dále používají jako: Stabilizátory napětí Nízkofrekvenční zesilovače Nízkofrekvenční výkonové zesilovače Koncové komplementární zesilovače Kvazikomplementární zesilovače vysokofrekvenční zesilovače detektory a demodulátory obvody ve spotřební elektronice (v rozhlasových a TV přijímačích)

11. Analogové integrované obvody Různé integrované obvody

12. Analogové integrované obvody Integrovaný obvod uložený v patici

13. Analogové integrované obvody Pokud se předpokládá, že bude potřeba integrovaný obvod během života zařízení vyměňovat, umisťují se IO do patric. Výměna může být z důvodu opravy, nebo změny programového vybavení, které je nahrané v IO. (I když některé programovatelné integrované obvody už umožňují změnu programu i pokud je zapájeny v desce.)

14. Děkuji za pozornost Ing. Ladislav Jančařík

15. Literatura J. Chlup, L. Keszegh: Elektronika prosilnoproudé obory, SNTL Praha 1989 M. Bezděk: Elektronika I, KOPP České Budějovice 2002 www.wikipedia.cz