الدائرة المتكاملة (IC) ، وتسمى أيضا الدائرة الإلكترونية الدقيقة و رقاقة ، أو رقاقة ، وهي مجموعة من الكتروني المكونات ، المصنعة كوحدة واحدة ، حيث الأجهزة النشطة المصغرة (على سبيل المثال ، الترانزستورات والثنائيات) والأجهزة المنفعلة (مثل المكثفات والمقاومات) ووصلاتها البينية مبنية على ركيزة رقيقة من مادة أشباه الموصلات (عادة السيليكون). وبالتالي تكون الدائرة الناتجة صغيرة المتجانسة ، والتي قد تكون صغيرة مثل بضعة سنتيمترات مربعة أو بضعة ملليمترات مربعة فقط. تكون مكونات الدائرة الفردية بشكل عام مجهري الحجم.
دارة متكاملة دارة متكاملة نموذجية تظهر على الظفر. تشارلز فالكو / باحثو الصور
مدمج الدوائر لها أصلها في اختراع الترانزستور في عام 1947 بواسطة ويليام ب. شوكلي وفريقه في مختبرات بيل التابعة لشركة الهاتف والتلغراف الأمريكية. وجد فريق Shockley (بما في ذلك John Bardeen و Walter H. Brattain) أنه في ظل الظروف المناسبة ، ستشكل الإلكترونات حاجزًا على سطح معين بلورات ، وتعلموا التحكم في تدفق الكهرباء عبر كريستال من خلال التلاعب بهذا الحاجز. أتاح التحكم في تدفق الإلكترون عبر البلورة للفريق إنشاء جهاز يمكنه إجراء عمليات كهربائية معينة ، مثل تضخيم الإشارة ، والتي كانت تتم في السابق بواسطة أنابيب مفرغة. أطلقوا على هذا الجهاز اسم ترانزستور ، من مزيج من الكلمات نقل و المقاوم . أصبحت دراسة طرق إنشاء الأجهزة الإلكترونية باستخدام المواد الصلبة تعرف باسم الحالة الصلبة إلكترونيات . أثبتت أجهزة الحالة الصلبة أنها أكثر ثباتًا ، وأسهل في العمل ، وأكثر موثوقية ، وأصغر بكثير ، وأقل تكلفة من الأنابيب المفرغة. باستخدام نفس المبادئ والمواد ، سرعان ما تعلم المهندسون إنشاء مكونات كهربائية أخرى ، مثل المقاومات والمكثفات. الآن بعد أن أصبح من الممكن تصنيع الأجهزة الكهربائية صغيرة جدًا ، كان الجزء الأكبر من الدائرة هو الأسلاك غير الملائمة بين الأجهزة.
الترانزستور هو أول ترانزستور اخترعه الفيزيائيون الأمريكيون جون باردين ووالتر إتش براتين وويليام بي شوكلي. Windell Oskay ، www.evilmadscientist.com (CC BY 2.0)
تعرف على كيفية عمل ICL 2966 وهو كمبيوتر رئيسي ذو دائرة متكاملة تعرف على ICL 2966 ، وهو كمبيوتر مركزي يستخدم تقنية الدوائر المتكاملة ، تم تصنيعه في المملكة المتحدة في الثمانينيات. الجامعة المفتوحة (شريك بريطاني للنشر) شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
في عام 1958 ، فكر جاك كيلبي من شركة تكساس إنسترومنتس وروبرت نويس من شركة فيرتشايلد لأشباه الموصلات بشكل مستقل في طريقة لتقليل حجم الدائرة بشكل أكبر. لقد وضعوا مسارات رقيقة جدًا من المعدن (عادةً من الألومنيوم أو النحاس) مباشرة على نفس قطعة المواد مثل أجهزتهم. كانت هذه المسارات الصغيرة بمثابة أسلاك. باستخدام هذه التقنية ، يمكن دمج دائرة كاملة على قطعة واحدة من مادة صلبة وبالتالي إنشاء دائرة متكاملة (IC). يمكن أن تحتوي الدوائر المتكاملة على مئات الآلاف من الترانزستورات الفردية على قطعة واحدة من مادة بحجم حبة البازلاء. كان العمل مع العديد من الأنابيب المفرغة أمرًا محرجًا ومكلفًا بشكل غير واقعي. صنع اختراع الدوائر المتكاملة تقنيات عصر المعلومات ممكن . تُستخدم الدوائر المتكاملة الآن على نطاق واسع في جميع مناحي الحياة ، من السيارات إلى المحامص إلى جولات الملاهي.
التناظرية ، أو الخطية ، تستخدم الدوائر عادةً عددًا قليلاً من المكونات ، وبالتالي فهي من أبسط أنواع الدوائر المتكاملة. بشكل عام ، ترتبط الدوائر التناظرية بالأجهزة التي تجمع الإشارات من بيئة أو إرسال إشارات إلى البيئة. على سبيل المثال ، يقوم الميكروفون بتحويل الأصوات الصوتية المتقلبة إلى إشارة كهربائية ذات جهد متغير. تقوم الدائرة التناظرية بعد ذلك بتعديل الإشارة بطريقة مفيدة - مثل تضخيمها أو ترشيحها من الضوضاء غير المرغوب فيها. يمكن بعد ذلك إعادة إرسال هذه الإشارة إلى مكبر الصوت ، والذي من شأنه أن يعيد إنتاج النغمات التي تم التقاطها في الأصل بواسطة الميكروفون. استخدام نموذجي آخر للدائرة التناظرية هو التحكم في بعض الأجهزة استجابة للتغيرات المستمرة في البيئة. على سبيل المثال ، يرسل مستشعر درجة الحرارة إشارة متغيرة إلى منظم الحرارة ، والذي يمكن برمجته لتشغيل وإيقاف تشغيل مكيف أو سخان أو فرن بمجرد وصول الإشارة إلى قيمة معينة.
ساعد جوزيبي غاريبالدي القضية القومية من خلال
من ناحية أخرى ، تم تصميم الدائرة الرقمية لقبول الفولتية ذات القيم المحددة فقط. تُعرف الدائرة التي تستخدم حالتين فقط بالدائرة الثنائية. تصميم الدائرة مع الكميات الثنائية ، تشغيل وإيقاف يمثل 1 و 0 (أي ، صواب وخطأ) ، يستخدم منطق الجبر البولي. (يتم إجراء الحساب أيضًا في نظام الأرقام الثنائية الذي يستخدم الجبر المنطقي.) يتم دمج هذه العناصر الأساسية في تصميم الدوائر المتكاملة لأجهزة الكمبيوتر الرقمية والأجهزة المرتبطة بها لأداء الوظائف المطلوبة.
الدوائر المنطقية: مجموعات مختلفة من الدوائر المنطقية. Encyclopædia Britannica، Inc.
Copyright © كل الحقوق محفوظة | asayamind.com