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대규모 통합 회로 이해 (LSIC)

통합 회로는 현대 기술의 중추로 수많은 구성 요소를 단일 칩으로 결합하여 복잡한 작업을 효율적으로 수행합니다.아날로그에서 디지털 응용 프로그램에 이르기까지 소형 디자인과 안정적인 성능을 활성화하여 장치를 혁신합니다.이 기사는 China의 분류, 특성, 설계 원칙 및 통합 회로의 진화를 탐구합니다.

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LSIC 소개

대규모 통합 회로 (LSIC)는 단일 칩에 트랜지스터, 저항 및 커패시터와 같은 1,000 개가 넘는 전자 구성 요소를 조립하여 구축 된 마이크로 전자 장치입니다.정확한 프로세스를 사용하여 생성 된이 칩은 모든 구성 요소를 반도체 웨이퍼 또는 유전체 기판의 통합 구조에 연결합니다.일단 포장되면 결과는 특정 회로 기능을 수행 할 수있는 소형 유닛입니다.종종 단순히 IC라고도하는 것은 현대 전자 제품에 필수적이며 수많은 장치의 소형화 및 효율성을 가능하게합니다.

통합 회로의 분류

통합 회로는 기능과 구조를 기반으로 아날로그, 디지털 및 하이브리드 회로의 세 가지 주요 유형으로 분류됩니다.선형 회로라고도하는 아날로그 회로는 라디오 또는 레코더의 오디오 신호와 같이 시간이 지남에 따라 지속적으로 다양한 신호를 처리하여 입력과 출력 사이의 비례 관계를 유지합니다.디지털 회로는 VCD 및 DVD 오디오 및 비디오 재생에 사용되는 것과 같은 개별 시간 및 진폭 값으로 신호를 처리합니다.하이브리드 회로는 다목적 응용 분야를 위해 아날로그 및 디지털 기능을 모두 결합합니다.

기능 별 구조

통합 회로는 기능성을 기반으로 아날로그, 디지털 및 하이브리드 유형으로 분류됩니다.아날로그 회로는 라디오 및 앰프와 같은 연속 신호와 함께 작동하여 비례 적으로 처리합니다.디지털 회로는 컴퓨터 및 DVD의 이진 신호와 같은 개별 데이터를 관리합니다.하이브리드 회로는 다목적 애플리케이션을 위해 아날로그 및 디지털 기능을 결합합니다.

제조 공정에 따르면

통합 회로는 반도체 회로 및 필름 회로로 분류됩니다.두꺼운 필름 및 얇은 필름 유형으로 나뉘어 진 필름 회로는 안정적인 구성 요소 값이 필요한 정밀 응용 분야에 사용됩니다.

통합 수준에 따라

이 분류는 소규모 규모에서 초반 규모 통합에 이르기까지 회로의 복잡성을 기반으로합니다.높은 통합 수준은 단일 칩에서 더 많은 구성 요소와 고급 작업을 수용 할 수 있습니다.

전도도 유형에 따라

통합 회로는 고속 및 복잡한 작업으로 알려진 양극성 또는 단조로로, 대규모 통합에 적합하며 더 간단하고 에너지 효율적입니다.

사용하여

통합 회로는 특정 응용 프로그램을 제공합니다.

• 텔레비전 회로

텔레비전 회로는 이미지 디스플레이를위한 라인 및 필드 스캔과 같은 필수 작업, 개선 된 사운드 및 화질을위한 신호 증폭, 오디오 및 비디오 데이터 처리를위한 디코딩, 사용자 편의를위한 원격 제어 기능을 관리하도록 설계되었습니다.

• 오디오 회로

오디오 회로는 사운드 신호를 증폭시키고 오디오 출력을 향상시키기 위해 처리합니다.이 회로는 라디오, 스피커 및 가정 극장과 같은 장치에서 명확하고 강력한 사운드 재생을 보장하는 데 중요합니다.

• DVD 플레이어 회로

DVD 플레이어 회로는 오디오 및 비디오 신호 인코딩 및 디코딩의 복잡한 프로세스를 처리합니다.그들은 부드러운 재생을 보장하고 멀티미디어 컨텐츠를 효과적으로 동기화합니다.

• 비디오 레코더 회로

비디오 레코더 회로는 제어 메커니즘 관리, 정확한 녹음을위한 신호 처리 및 오디오 및 비디오 구성 요소의 통합에 중점을 두어 고품질 재생 및 미디어 저장에 중점을 둡니다.

응용 프로그램 영역별로

회로는 특정 사용 사례에 대한 맞춤형 기능을 갖춘 범용 또는 응용 프로그램 별 작업을 위해 설계되었습니다.

모양으로

통합 회로는 고출력 작업을위한 라운드, 컴팩트하고 안정적인 구성을위한 플랫, 다양한 애플리케이션에서 사용하기 쉬운 듀얼 인라인을 포함하여 물리적 설계에 따라 다릅니다.

통합 회로의 주요 특성

VLSI 또는 매우 대규모 통합은 단일 칩에 10 개가 넘는 구성 요소를 통합 한 통합 회로를 나타냅니다.이 회로는 P- 타입 실리콘 웨이퍼의 평면 공정을 사용하여 생성되며, 일반적으로 약 0.5mm의 면적으로 두께가 0.2 ~ 0.5mm입니다.각 칩에는 여러 다이오드, 저항, 커패시터 및 연결선을 수용 할 수 있으며, 작고 효율적인 통합 구조를 형성 할 수 있습니다.

성분의 높은 일관성

통합 회로는 동일한 실리콘 칩에서 제조 된 구성 요소가 일관된 성능을 갖도록합니다.이 균일 성은 인접한 구성 요소 사이의 우수한 대칭 및 최소 온도 변화를 초래하여 회로 전체에서 신뢰할 수있는 작동을 초래합니다.

저항 및 커패시터의 제한된 범위

통합 회로의 저항 및 커패시터의 범위는 좁으며, 저항은 일반적으로 수십 킬로 오크에서 수십 킬로 파라드와 커패시턴스로 수십 ​​옴에 수십 옴입니다.더 큰 값은 더 많은 공간을 차지하며 인덕터는 아직 통합 할 수 없습니다.

정확한 매개 변수 비율

개별 구성 요소의 절대 성능은 다를 수 있지만, 통합 회로는 유사한 구성 요소 간의 매개 변수의 정확한 비율을 유지하여 정확한 전체 회로 동작을 보장합니다.

트랜지스터의 효율적인 사용

종 방향 NPN 트랜지스터는 높은 β 값을 가지며, 이는 효율적인 제조 및 최소한의 실리콘 영역 사용을 허용합니다.대조적으로, 측면 PNP 트랜지스터는 β 값이 낮지 만 높은 PN 접합 전압 공차를 제공하므로 특정 응용 분야에 적합합니다.

통합 회로의 설계 원리

이들이 제조하는 방식과 구성 요소의 고유 한 특성으로 인해 아날로그 통합 회로는 개별 구성 요소로 제작 된 회로와 비교하여 설계에 대한 독특한 접근 방식이 필요합니다.

트랜지스터에 대한 선호

아날로그 통합 회로를 설계 할 때 트랜지스터가 저항 및 커패시터보다 선호됩니다.이 선택은 회로의 공간과 효율성을 최적화하여 컴팩트 한 레이아웃을 유지하면서 더 나은 성능을 보장합니다.

차동 증폭기 및 일정한 전류 소스 사용

차동 증폭기 회로 및 일정한 전류 소스는 안정성을 향상시키고 노이즈를 줄이기 위해 자주 사용됩니다.이러한 설계는 회로 단계 간의 직접 커플 링을 허용하여 원활한 신호 흐름과 성능 향상을 보장합니다.

매개 변수 보상 기술

개별 구성 요소의 변형을 처리하려면 매개 변수 보상이 적용됩니다.이 접근법은 단일 구성 요소의 높은 정밀도를 달성하는 것에서 두 장치 사이의 일관된 매개 변수 비율을 유지하는 것으로 초점을 이동시켜 회로를보다 신뢰할 수 있고 효율적으로 만듭니다.

China의 IC 산업의 진화

통합 회로 설계의 진행

China의 대규모 통합 회로 설계 프로젝트를 성공적으로 실행하면 중요한 이정표가되었습니다.2010 년까지 China은 세계에서 두 번째로 큰 IC 소비자가되어 IC 디자인의 주요 플레이어가되었습니다.이 진보는 전자 제품 및 방어 장비에서 중요한 역할 통합 회로를 강조합니다.

전략적 목표와 업적

China의 "통합 회로 및 소프트웨어에 대한 중요한 특별 프로젝트"는 인재 개발, 마이크로 프로세서 혁신 및 네트워크 커뮤니케이션을 강조했습니다.주요 성공으로는 National IC 산업 및 인재 교육 기반의 창출 및 네트워크 커뮤니케이션 및 멀티미디어를위한 SOC 시스템 칩의 발전이 포함됩니다.

강력한 산업화 토대 구축

인재 격차를 해결하기 위해 대규모 교육 프로그램이 시작되어 경쟁력있는 기술을 가진 세대의 IC 디자이너 및 회사를 생산했습니다.산업 기지의 설립은 협력 환경을 조성하여 China의 정보 산업의 성장을 가속화했습니다.

정보 기술 개발 지원

1999 년과 2005 년 사이에 China의 IC 설계 산업 출력 가치는 5 억에서 거의 1,500 억 위안으로 증가했습니다.중앙 집중식 노력으로 뒷받침되는이 빠른 성장은 기술 혁신을 강화하고 건강한 시장 상황을 창출했으며 국가 경제에 크게 기여했습니다.