Circuitos Integrados
Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una estructura de pequeñas dimensiones de material semiconductor, normalmente silicio, de algunos milímetros cuadrados de superficie (área), sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado plástico o de cerámica.1 El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre el circuito integrado y un circuito impreso.
Los CI se hicieron posibles gracias a descubrimientos
experimentales que mostraban que artefactos semiconductores podían realizar las
funciones de los tubos de vacío, así como a los avances científicos de la
fabricación de semiconductores a mediados del siglo XX. La integración de
grandes cantidades de pequeños transistores dentro de un pequeño espacio fue un
gran avance en la elaboración manual de circuitos utilizando componentes
electrónicos discretos. La capacidad de producción masiva de los circuitos
integrados, así como la fiabilidad y acercamiento a la construcción de un
diagrama a bloques en circuitos, aseguraba la rápida adopción de los circuitos
integrados estandarizados en lugar de diseños utilizando transistores
discretos.
Funcionamiento
Este circuito funciona gracias al material semiconductor que lo compone. Estos semiconductores están hechos a través de la fotolitografía, lo cual posibilita la realización de muchos chips o circuitos integrados a la vez. Los semiconductores generalmente están fabricados en silicio.
El uso de los circuitos integrados se considera primordial
en todos los aparatos electrónicos que existen. En menor o mayor escala los
usamos constantemente, por lo que facilitan la vida de los ingenieros en
mecatrónica y electrónicos en general. Lo más llamativo de los CI es su pequeño
tamaño, donde interactúan al mismo tiempo grandes cantidades de transistores.
Tipos
Cada aparato electrónico que usamos en nuestra vida diaria, como teléfonos móviles, laptops, refrigeradores, computadoras, televisores y todos los demás dispositivos eléctricos y electrónicos, se fabrican con algunos circuitos simples o complejos.
Los circuitos integrados se clasifican en circuitos integrados analógicos, circuitos integrados digitales y circuitos integrados mixtos.
Circuitos Integrados Digitales
circuito integrado digital
Este tipo de CI tiene dos niveles definidos: 1 y 0, lo que implica que funcionan en matemáticas binarias en las que 1 significa encendido y 0 apagado. Dichos circuitos integrados se logran con diligencia ya que contienen múltiples flip flops, multiplexores, puertas lógicas digitales y otros componentes electrónicos, todo incorporado en un solo chip. Los Ejemplos de Circuitos Integrados Digitales incluyen microcontroladores y microprocesadores.
La figura anterior muestra los pasos involucrados en el diseño de un circuito integrado digital típico. Estos circuitos integrados digitales se utilizan con frecuencia en las computadoras, microprocesadores, procesadores de señales digitales, redes de computadoras y contadores de frecuencia. Existen diferentes tipos de circuitos integrados digitales, como:
Circuitos Integrados Programables
Circuitos Integrados Lógicos
Chips de Memoria
Circuitos Integrados de Administración de Energía
Circuitos Integrados de Interfaz.
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