Vi mạch điện tử là gì? Công dụng và cách phân loại vi mạch?

1. Nguồn gốc của vi mạch điện tử:

Có thể thấy vi mạch điện tử đóng vai trò quan trọng và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Vi mạch điện tử còn được biết đến với cái tên mạch tích hợp, ngoài ra vi mạch điện tử có tên gọi khác là IC. Vi mạch điện tử được một kỹ sư người Đức chế tạo ra, Ông đã chế tạo ra một thiết bị khuếch đại tương tự như mặt tích hợp với năm transistor. Với thiết bị mà Kỹ sư người Đức đã chế tạo, sau đó được phát triển thành một thiết bị trợ thính. Vi mạch tử cũng ra đời từ đó và được phát hiện bởi Jack Kilby. Với sự nghiên cứu không ngừng nghỉ thì Robert Noyce đã phát triển vi mạch điện tử lên một đẳng cấp mới khi loại vi mạch điện tử này có thể giải quyết được các vấn đề mà phiên bản vi mạch của Jack Kilby trước đây chưa từng làm được. Không chỉ dừng lại ở đó mà vi mạch điện tử còn có nhiều khả năng vượt trội hơn so với những vi mặt trước đây nó đánh dấu một bước nhảy vọt to lớn về vật lý vì được làm từ nguyên liệu silicon.

2. Vi mạch điện tử là gì?

Vi mạch điện tử hay còn biết đến là mạch tích hợp, Nó được biết đến như là một tập hợp các mạch điện chứa linh kiện bán dẫn và linh kiện điện tử thụ động. Hai linh kiện này kết nối với nhau nhằm mục đích thực hiện một chức năng xác định nào đó. Hiểu một cách đơn giản hơn thì vi mạch điện tử chính là mặt tích hợp được thiết kế để chúng có thể thực hiện chức năng như một linh kiện phức hợp.

3. Công dụng của vi mạch điện tử:

Có thể thấy thì vi mạch điện tử đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là những lĩnh vực Nghiên cứu vật lý. Một trong những công dụng của vi mạch mà chúng ta không thể phủ nhận được đó chính là khả năng làm cho mạch tổng hợp được giảm đi kích thước từ mạch điện và giúp độ chính xác của thiết bị được tăng cao đáng kể

IC được xem là một phần rất quan trọng trong mạch logic. Thông thường thì chúng ta có hai loại ic chính bao gồm IC lập trình và IC không lập trình. Những loại IC lập trình được và cố định được chức năng thường có những tính chất riêng về nhiệt độ điện thế giới hạn công suất làm việc khác nhau so với IC không lập trình.

4. Phân loại vi mạch theo các mức độ tích hợp của IC:

Với công nghệ ngày càng hiện đại và phát triển như ngày nay thì vi mạch điện tử không chỉ có một loại mà còn có rất nhiều loại. Hiện nay vi mạch điện tử tích hợp đều có những thiết kế cực kỳ đa dạng, phong phú và có nhiều điểm chung. Để có thể phân loại được vi mạch điện tử thì chúng ta cần phải xét theo nhiều tiêu chí khác nhau điển hình như: công nghệ, công dụng, mức độ tích hợp, tín hiệu xử lý…Để có thể biết được IC có những loại nào thì còn chần chừ gì nữa mà không cùng luật Dương Gia tìm hiểu ngay những phân loại của vi mạch điện tử

Nếu phân loại vi mạch điện tử theo các mức độ tích hợp thì có thể chia thành nhiều loại như: SSI, MSI, LSI, VLSI, ULSI…

4.1. Phân loại theo công dụng của vi mạch điện tử:

Như đã chia sẻ ở trên thì chúng ta có thể thấy vi mạch điện tử có nhiều công dụng và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Cùng điểm qua một số loại vi mạch điện tử được phân loại theo công dụng của nó nhé.

• Chúng ta có thể thấy thì ngày nay CPU được xem là một bộ xử lý quan trọng nhất trong các thiết bị máy tính.

• Memory là một trong những bộ nhớ giúp lưu trữ dữ liệu Digital an toàn và đảm bảo.

• Trong vi mạch điện tử thì công nghệ RFID được dùng để phục vụ cho việc theo dõi và giám sát. Đây là một công nghệ đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, nó được áp dụng vào nhiều loại khóa thông minh dùng để chống trộm.

• ASIC Có khả năng điều khiển những thiết bị như xe hơi, lò nướng, máy giặt…

• DAC và ADC có khả năng giúp chuyển đổi analog và digital cực kỳ nhạy bén.

• Công nghệ FPGA được cấu hình và cài đặt nhờ vào IC Digital của khách hàng.

• Vi mạch điện tử hay còn gọi là IC công suất có khả năng xử lý được những dòng điện hạt điện áp có công suất lớn.

• Vi mạch điện tử điều khiển chứa rất nhiều thành phần cần có của một máy tính nhỏ.  Nó giúp cho một chiếc máy tính có thể hoạt động và mang đến hiệu quả công việc cho người sử dụng.

4.2. Phân loại theo công nghệ:

Dựa theo công nghệ mà người ta chia vi mạch điện tử thành nhiều loại điển hình như:

• Monolithic được biết đến như là một trong những phần Tử được đặt bên trên nền của vật liệu bán dẫn đơn tinh thể.

• Mặt màn mỏng hai mặt phim được xem như là những phần tử được hình thành bởi quá trình lắng đọng hơi xuất hiện trên nền thủy tinh và thường thấy ở các mạch điện trở.

4.3. Phân loại vi mạch điện tử theo các tín hiệu xử lý:

Dựa vào tín hiệu xử lý của các vi mạch điện tử mà người ta chia nó thành ba loại điển hình:

• IC analog: Đây được xem như một loại vi mạch điện tử giúp xử lý những tín hiệu Analog.

•  IC Digital có khả năng giúp xử lý các tín hiệu liên quan đến digital.

• IC hỗn hợp là loại IC có khả năng xử lý được hết có tín hiệu quả IC Analog và IC digital.

5. Ưu điểm và nhược điểm đáng nói của vi mạch điện tử:

Có thể thấy thì dù vi mạch điện tử có nhiều công dụng và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nhưng nó cũng có những ưu và nhược điểm đáng nói. Nếu bạn chưa hiểu rõ về ưu điểm cũng như nhược điểm của vi mạch điện tử thì đừng bỏ lỡ những chia sẻ sau đây của luật dương gia nhé

5.1. Ưu điểm của phi mạch điện tử:

Không phải ngẫu nhiên mà vi mạch điện tử lại là một thiết bị được nhiều người sử dụng đến như vậy.  Con chần chừ gì nữa mà không điểm qua một số ưu điểm đáng nói của IC:

So với một mạch điện tử R thì mạch tích hợp hay còn gọi là vi mạch điện tử lại có thiết kế vô cùng nhỏ gọn, nhỏ hơn tối thiểu là 1.000 lần. Không chỉ có kích thước nhỏ mà trọng lượng của vi mạch điện tử cũng nhẹ hơn so với nhiều thiết bị khác.

Người ta biết đến vi mạch điện tử không chỉ là một thiết bị nhỏ nhẹ mà còn có độ bền cực kỳ cao. Các thiết bị vi mạch điện tử hầu như không xuất hiện bất cứ một mối hàng nào ở bên trên và có rất ít kết nối so với PCB.

Một trong những ưu điểm đáng nói của vi mạch điện tử phải kể đến đó chính là năng lượng tiêu thụ ít nên điện năng của vi mạch điện tử cũng sẽ rất ít.

Tốc độ làm việc của vi mạch điện tử được tối ưu nên nó mang lại hiệu quả rất nhanh và không chứa những hiệu ứng làm cho hao phí điện dung.

Đối với nhiều thiết bị chúng ta có thể thấy nếu như một bóng bắn dẫn đường bên trong mạch bị rầy rọc hoặc bị lỗi thì toàn bộ mạch sẽ ngừng hoạt động.  Điều này dẫn đến việc bắt buộc con người phải kiểm tra và thay bóng bán dẫn. Chúng ta sẽ tốn rất nhiều thời gian và công sức cho việc tìm ra mạch lỗi của bóng bán dẫn. Vì vậy mà vi mạch điện tử có thể thay thế toàn bộ và là một lựa chọn tối ưu nhất có thể.

Hiện nay công nghệ đạt đến trình độ cao đã sản xuất ra nhiều vi mạch điện tử có thông số và hệ số nhiệt độ khác nhau. Có nhiều loại vi mạch điện tử được sản xuất hàng loạt phù hợp với nhiều sản phẩm khác nhau. Thế nên khách hàng có thể linh hoạt trong việc chọn mua những vi mạch điện tử phù hợp nhất.

Vi mạch điện tử có thể cải thiện tối đa được hiệu suất của các chức năng. Hầu hết có vi mạch điện tử đều phải trải qua quá trình kiểm nghiệm về hiệu suất hoạt động ở cả nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao nên hiệu quả mà nó mang lại cực kỳ cao và có độ bền siêu tốt.

Hầu hết những thành phần của vi mạch điện tử đều nằm bên trong chiếc vì vậy mà sẽ nó sẽ không hề bị tác động hoặc ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài gây nên.

5.2. Nhược điểm của chip IC:

Bên cạnh hàng loạt những ưu điểm đáng nói của vi mạch điện tử thì bên cạnh đó nó còn có một số nhược điểm đó phải quan tâm như:

• Có một số loại vi mạch điện tử được cấu tạo rất phức tạp nên giá thành của nó khá tốn kém. Vì vậy nếu phát hiện IC bị lỗi thì bạn nên thay mới hoàn toàn vì sẽ  rất khó để có thể tìm lỗi bên trong của IC.

• Chúng ta có thể thấy rằng đa số năng lượng của các IC hầu như không lớn hơn 10watt. Vì vậy mà chúng ta không thể nào sản xuất được IC với công suất lớn hơn.

• Một số thành phần như máy biến áp hai cuộn cảm bắt buộc phải được kết nối từ bên ngoài của vi mạch điện tử mà không thể tích hợp được với chúng vào vi mạch bên trong.

• Nếu như để IC tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc xử lý sai thì nó cũng sẽ hoạt động sai.

• Hầu như sẽ rất khó để có thể đạt được mức hệ số nhiệt độ thấp nhất khi sử dụng IC.

• Một trong những nhược điểm đáng nói của IC đó chính là tiếng ồn, Để có thể tạo ra một IC có tiếng ồn thấp là một điều rất kh