Circuitos Integrados Digitais: Tipos e Aplicações

Quase todos os aparelhos eletrónicos que usamos no dia a dia como portáteis, telemóveis, frigoríficos, televisões e computadores, são todos fabricados com circuitos complexos ou simples. Circuitos eletrónicos que usamos consistem em vários componentes eletrónicos e elétricos que têm conexões entre si. Tais ligações são alcançadas conectando fios para fazer o fluxo de corrente elétrica a capacitores, resistores, transistores, diodos, indutores, diodos, etc. Circuitos são classificáveis em vários tipos baseados em critérios específicos como conexões, processo de fabrico, tamanho e uso de sinal. Este artigo foca no sinal usado num circuito e estreita ainda mais o tópico para assuntos concernentes a circuitos integrados digitais e seus tipos.

O Que é um Circuito Integrado Digital?

Então, o que é um circuito integrado digital? Em resumo, circuitos integrados digitais representam ou representam os lados práticos da eletrónica digital. Circuitos eletrónicos digitais mantêm/manipulam sinais estratégicos ou discretos como 0 e 1. Estes dois estados diferentes (lógica 0 e lógica 1) são baixo (lógica 0) e alto (lógica 1). Circuitos integrados digitais empregam multiplexadores digitais, contadores, portas lógicas e flip-flops, entre outros.

Projetados para aceitar um valor de tensão absoluto específico (ex: operação lógica "verdadeiro ou falso") de forma a projetar circuitos eletrónicos digitais. Por exemplo, circuitos eletrónicos digitais usam dois estados, conhecidos como circuito binário. Estes circuitos binários vêm com quantidades binárias de "desligado" e "ligado" que representam 1 (verdadeiro) e 0 (falso). Ao contrário de outros circuitos, circuitos eletrónicos digitais são económicos e fáceis de fabricar ou projetar.

Circuitos integrados digitais funcionam apenas em alguns estados ou níveis definidos em oposição a uma ampla gama de sinais.

Dispositivos integrados digitais encontram uso em um vasto número de dispositivos eletrónicos, modems, redes de computadores, redes de frequência e computadores.

Em resumo, alguns dos blocos fundamentais padrão de circuitos integrados digitais são portas lógicas. Ao contrário de outros tipos de circuitos ou canais, circuitos integrados digitais operam apenas em poucos níveis definidos de amplitudes de sinal.

Séries de Circuitos Integrados Digitais

Existem séries 7400 e 4000 de circuitos integrados. Exemplos aptos da série 7 incluem:

• 7400
• 7402
• 7404
• 7408
• 7432
• 7488

Tipos da série 4 incluem:

• 4001
• 4009
• 4011
• 4030
• 4071
• 4077
• 4081

Exemplos de Séries de Circuitos Integrados

Existem diferentes famílias de circuitos integrados digitais. Quando se trata de circuitos eletrónicos digitais, uma família refere-se a dispositivos construídos usando uma combinação de várias portas automáticas. Uma família consiste nos seus níveis lógicos individuais ou autónomos e tensão de alimentação. De importância notar é que diferentes séries de circuitos integrados digitais têm as suas vantagens e desvantagens distintas. Também, dentro de cada família, algumas gamas de tensão podem ser baixas ou altas. Abaixo está uma lista de séries/famílias de circuitos integrados digitais:

• Lógica de Diodo (Diode Logic)

Quando se trata de Lógica de Diodo, a implementação de toda a lógica é feita com o uso de diodos e resistores. Na DL ou lógica de diodo, um diodo ou o propósito principal é realizar operador "e" ou "ou".

• Lógica Resistor-Transistor (Resistor-Transistor Logic)

Quanto à tese resistor-transistor (RTL), a implementação de toda a lógica é alcançada usando resistores e transistores. Eletrónica de resistores não é cara, como o resto, e é demasiado simples de projetar. O único inconveniente é que RTLs consomem uma quantidade significativa de potência.

• Lógica Diodo-Transistor (Diode-Transistor Logic)

Quando se trata de Lógica Diodo-Transistor (DTL), a implementação de toda a lógica é através de transistores e diodos. DTL tem um par de vantagens sobre outras lógicas resistor-transistor e diodo. Por exemplo, os seus diodos podem realizar eficientemente operações OU e E com facilidade. Outro benefício associado com DTL é o facto de a sua operação OU ser alcançável com o uso de diodos em oposição a resistores.

• Lógica Transistor-Transistor (Transistor-Transistor Logic)

TTL ou lógica transistor-transistor tem as suas portas lógicas feitas em torno de transistores. A tese transistor-transistor emprega o uso de transistores bipolares e vem com diferentes versões. As versões incluem TTL Schottky, TTL alta velocidade, TTL baixa potência e TTL padrão. Lógica transistor-transistor é um dos circuitos bipolares mais rápidos disponíveis atualmente.

• Lógica Acoplada por Emissor (Emitter Coupled Logic)

Aqui, os transistores não entram em saturação profunda, significando que não há atrasos de armazenamento. Lógica transistor-transistor encontra uso em aplicações que concernem movimento de alta velocidade.

• Lógica Semicondutora de Óxido Metálico Complementar (Complementary Metal Oxide Semiconductor Logic)

Lógica Semicondutora de Óxido Metálico Complementar (CMOS) são bem conhecidas pelo seu baixo consumo de energia acoplado com alto fan-out. CMOS encontra uso em várias aplicações e tecnologias de microprocessador. CMOS é também uma das famílias lógicas mais fiáveis.

Como Funcionam Circuitos Integrados Digitais

Circuitos integrados digitais são pequenos componentes eletrónicos que trouxeram tecnologias dramáticas ou inesquecíveis na história do homem. Também conhecido como chip semicondutor, o circuito integrado digital libertou significativamente mudança comparada à revolução industrial. Mas como funcionam circuitos integrados digitais? Circuitos integrados digitais consistem numa combinação de transistores, microprocessadores e diodos. Todos desempenham os seus papéis diferentes, como armazenar tensão, controlar o fluxo de corrente e fornecer memória ao sistema inteiro. Estes componentes/dispositivos trabalham juntos num circuito integrado digital para realizar diferentes operações para operação ou funcionalidade efetiva.

Como Fazer o Seu Circuito Integrado Digital com Facilidade?

Fazer o seu circuito digital não é um processo difícil ou complicado, como pode imaginar. O processo/passos de produzir um circuito integrado digital começam com um cristal único de silício substancialmente moldado como tubos fiáveis. Estes tubos também são conhecidos como wafers. Precisará de marcar os biscoitos em várias áreas retangulares ou quadradas idênticas.

Depois disso, terá de criar componentes em cada chip através de doping de algumas áreas da superfície. Doping é alcançado usando uma variedade de processos. Um dos métodos mais comuns é conhecido como sputtering. O processo de sputtering envolve o disparo de iões do material/conteúdo de doping para o wafer de silício.

Há outro processo conhecido como deposição de vapor. Deposição de vapor consiste na introdução de material de doping na forma de gás e depois deixar condensar para os átomos de impureza formarem um filme fino. A criação do filme ocorre na superfície dos wafers de silício.

Circuitos Integrados Digitais Diretamente Associados com PCBA

Uma Placa de Circuito Impresso (PCB) é uma placa que conecta componentes eletrónicos pelo uso de pads, traços condutores e outras características. Podem ser dupla-face, single-face ou multi-camada. Por outro lado, um PCBA (Printed Circuit Board Assembly) é placa apresentada após todas as peças e componentes serem soldados e corretamente instalados. Um PCBA consistindo das suas peças e componentes facilmente realiza a função automática para a qual foi projetado.

Em resumo, Printed Circuit Board Assembly) é placa apresentada após todas as peças e componentes serem soldados e corretamente instalados. Um PCBA ou Printed Circuit Board Assembly é uma placa que sai após a impressão e montagem de componentes. Estes componentes incluem capacitores, transformadores e resistores, para mencionar alguns. Durante o processo de montagem, uma placa PCB vazia é populada ou enchida com componentes eletrónicos com o único propósito de criar uma Printed Circuit Board Assembly) funcionando/working. Um PCBA.

Placas de circuito impresso (PCBs) encontram uso em quase todos os dispositivos eletrónicos. No entanto, a maioria dos PCBs está diretamente associada com a montagem de circuitos integrados digitais. Circuitos integrados digitais interconectam dispositivos/componentes como resistores, transistores, indutores e capacitores.

Alguns Problemas Comuns, Precauções

Há alguns problemas/questões comuns que envolvem circuitos integrados digitais. Primeiro, a metodologia usada para projetá-los é lógica resistor-transistor (RTL), que remonta aos anos 1980. Esta tecnologia passou o seu auge. Em segundo lugar, uma questão relacionada com potência é outro problema. Muitas pessoas não entendem questões concernentes a potência tão bem.

Circuitos integrados digitais têm numerosas conexões. Se todas estas conexões têm a mesma tensão, nenhum dano potencial pode ocorrer. No entanto, caso uma das ligações tenha uma tensão/energia diferente das outras, algum dano pode ocorrer. É aconselhável ser muito cauteloso quanto a questões relacionadas com tensão. No entanto, pode proteger/blindá-los envolvendo os pinos juntos em papel de alumínio ou conectando-os para se tornarem uma única peça.

Resumo

Circuitos integrados digitais são um avanço nas dificuldades das nossas vidas diárias. Marcaram a génese de fatores essenciais como fiabilidade e velocidade. A maioria dos dispositivos modernos como telemóveis e computadores precisam de circuitos para funcionar. Estes circuitos precisam de milhões e até milhares de componentes, e é aí que circuitos integrados digitais entram.

À medida que a tecnologia continua a evoluir, circuitos integrados digitais estão a tornar-se cada vez mais sofisticados. Essa é a razão pela qual telemóveis, portáteis e muita eletrónica de consumo ficam melhores e mais baratos dia a dia.