Ohatra amin'ny Fanontaniana Fifanakalozan-kevitra momba ny Faritra Mitambatra (IC)
Singa tena ilaina amin'ny elektronika maoderina ny "circuit integrée", na IC. Fantatra amin'ny fahafahany mampiditra transistors, resistors, ary singa passive maro ao anaty puce tokana, ny IC dia nanova tanteraka ny fomba famolavolana sy fanamboarana fitaovana elektronika. Ity lahatsoratra ity dia hiresaka momba ny olana maromaro mifandraika amin'ny "circuit integrée" mba hanampiana ny mpamaky handalina ny fahatakarany an'io hevitra io.
Fampidirana amin'ny Faritra Mitambatra (IC)
Alohan'ny hidirantsika amin'ireo ohatra amin'ny olana, andeha hojerentsika fohifohy ny atao hoe "circuit integrée". Ny "circuit integrée" (IC) dia puce kely vita amin'ny fitaovana semiconductor, matetika silikônina, ary misy singa elektronika maro toy ny transistors, diodes, ary resistors tafiditra ao anaty fitaovana kely. Azo ampiasaina amin'ny fampiharana isan-karazany ny IC, manomboka amin'ny solosaina sy finday avo lenta ka hatramin'ny fitaovana ara-pitsaboana sy fiara.
Nipoitra tamin'ny taona 1960 ny "Integrated circuits" (IC) ary mbola nivoatra hatrany mandraka androany, miaraka amin'ny karazany maro, anisan'izany ny IC nomerika, analogika, ary "mixed-signal ICs". Ampiasaina amin'ny "processeurs" sy ny "memory" ny IC nomerika, raha ampiasaina amin'ny fanamafisana ny "signal" sy ny fiovam-po kosa ny IC analogika. Mampifangaro ireo roa ireo ny IC "mixed-signal" ary matetika hita amin'ny fitaovana fifandraisana sy "capteur".
Ohatra Fanontaniana 1: Hevitra fototra momba ny IC
Soal
Inona no atao hoe "circuit integrée" (IC) ary inona avy ireo karazana IC telo lehibe?
valiny
Ny "circuit integrée" (IC) dia puce kely vita amin'ny fitaovana semiconductor, matetika silikônina, izay misy singa elektronika isan-karazany toy ny transistors, diodes, ary resistors mifamatotra ao anaty fitaovana kely iray.
Ireto misy karazana IC telo lehibe:
1. IC nomerika: Ampiasaina amin'ny fampiharana mahakasika ny informatika sy ny fanodinana angona, toy ny microprocessor sy ny fitadidiana.
2. IC Analog: Ampiasaina amin'ny fanamafisana sy fiovam-po famantarana analog, toy ny op-amps sy ny amplifier audio.
3. IC Mifangaro-Famantarana: Mampifangaro ny fiasa nomerika sy analog ao anaty puce iray, matetika ampiasaina amin'ny fitaovana fifandraisana sy sensor.
Ohatra Fanontaniana 2: Rafitra anatiny ao amin'ny IC
Soal
Farito ny rafitra anatiny amin'ny fizaran-tany nomerika tsotra izay ahitana vavahady lojika fototra.
valiny
Ny rafitra anatiny amin'ny circuit integrée numérique tsotra dia mazàna ahitana vavahady lojika fototra maromaro toy ny AND, OR, ary NOT. Ireto misy fanazavana:
1. Vavahadin'ny AND: Mamoaka vokatra `1` raha toa ka `1` avokoa ny fidirany rehetra.
2. Vavahadin'ny OR: Mamoaka vokatra `1` raha `1` ny iray amin'ireo fidirana.
3. Vavahadin'ny NOT: Mamokatra vokatra izay mifamadika amin'ny fidirana (raha `1` ny fidirana, dia `0` ny vokatra, ary ny mifamadika amin'izany).
Ao anatin'ny IC nomerika tsotra, dia azo ampifandraisina amin'ny endrika manokana ireo vavahady lojika an-jatony ka hatramin'ny an'arivony mba hanatanterahana ny asa lojika irina. Ohatra, ny fitambaran'ny vavahady AND sy OR dia azo ampiasaina hamoronana flip-flops, izay fototry ny fahatsiarovana sy ny rejisitra ao amin'ny microprocessor.
Ohatra Fanontaniana 3: Fampiharana IC
Soal
Lazao ary hazavao ny fampiharana telo mahazatra ny "circuit integrée" eo amin'ny fiainana andavanandro.
valiny
Ireto misy fampiharana telo mahazatra ny "circuit integrée" amin'ny fiainana andavanandro:
1. Solosaina sy Solosaina finday: Ny CPU (Central Processing Unit) ao amin'ny solosaina no ohatra misongadina indrindra amin'ny IC. Ny CPU dia misy transistors an-tapitrisany ka hatramin'ny an'arivony tapitrisa izay miasa mba hanaovana kajy sy hanampy amin'ny fampandehanana rindrambaiko.
2. Finday avo lenta: Mampiasa karazana "circuit integrée" isan-karazany ny finday avo lenta ho an'ny fifandraisana, fanodinana angon-drakitra ary fitantanana herinaratra. Ny "processeurs", ny "modems", ny "capteurs", ary ny fitantanana herinaratra dia samy mampiasa "ICs" avokoa mba hahazoana antoka fa mahomby sy azo itokisana izy ireo.
3. Fitaovana an-trano: Maro amin'ireo fitaovana maoderina an-trano toy ny fahitalavitra, milina fanasan-damba, ary lafaoro « micro-ondes » no mampiasa « IC » ho an'ny asa fanaraha-maso sy fanaraha-maso mandroso kokoa. Ny « IC » ao amin'ny fahitalavitra, ohatra, dia mifehy ny fampisehoana, ny fampidirana horonan-tsary, ary ny fanodinana feo mba hanomezana traikefa fijerena tsara kokoa.
Ohatra Fanontaniana 4: Kajy ny Hery amin'ny IC
Soal
Raha manana voltazy famatsiana 5V ny IC iray ary mandany courant 200 mA (milliamperes), ohatrinona ny herinaratra laniny?
valiny
Azo kajy amin'ny alalan'ny raikipohy momba ny herin'aratra ny hery lanin'ny IC: \( P = V x I \).
Aiza:
– \( P \) dia ny hery (amin'ny watts),
– \( V \) dia ny voltazy (amin'ny volts),
– Ny courant (amin'ny amperes) dia ny \( I \).
Fantatra:
– \( V = 5V \),
– \( I = 200mA = 0.2A \) (avadiho ho amperes ny milliamperes amin'ny fizarana ny sandany amin'ny 1000).
Noho izany, ny herinaratra lanin'ny IC dia:
P = 5V x 0.2A = 1W
Noho izany, ny hery lanin'ny IC dia 1 watt.
Ohatra Fanontaniana 5: Famakafakana ny fizaran-tany fanamafisana miasa amin'ny faritra mitambatra (Op-Amp)
Soal
Hazavao ny fomba ahafahana mampiasa ny IC amplifier operational (Op-Amp) ho toy ny amplifier mivadika miaraka amin'ny gain -10.
valiny
Ampiasaina ho toy ny amplifier mivadika ny IC operational amplifier (Op-Amp) amin'ny alàlan'ny fampifandraisana ny input omena amin'ny inverting pin (-) ary ny feedback avy amin'ny output mankany amin'ny inverting pin amin'ny alàlan'ny resistor. Ny inverse gain dia omena amin'ny alàlan'ny fifandraisana misy eo amin'ny input resistance sy ny feedback resistance. Ny raikipohy inverse gain dia \( A = -\frac{R_f}{R_{in}} \).
Mba hahazoana tombony -10, mila mametraka ny fanoherana ny feedback (\( R_f \)) sy ny fanoherana ny input (\( R_{in} \)) amin'ny fomba izay hahatonga ny tahan'izy ireo ho 10.
Ohatra, raha \( R_{in} = 1k\Omega \) ary \( R_f = 10k\Omega \), dia:
\[ A = -\frac{R_f}{R_{in}} = -\frac{10k\Omega}{1k\Omega} = -10 \]
Amin'ity firafitra ity, ny Op-Amp dia hamadika ny famantarana miditra ary hampitombo azy amin'ny in-10. Ny fampiharana azo ampiharina amin'ny amplifier mivadika dia ahitana ny fanodinana famantarana, toy ny fanamafisana ny famantarana audio, izay ilaina ny famadihana ny dingana sy ny fanamafisana ny famantarana.
Penutup
Mitana anjara toerana lehibe amin'ny fiasan'ny fitaovana elektronika maoderina ny "circuit integrée" (IC). Tena ilaina ho an'izay rehetra liana na miasa amin'ny sehatry ny elektronika ny fahatakarana ny fomba fiasan'ny IC, ny fampiharana azy, ary ny fomba fanaovana kajy mifandraika amin'izany. Ireo ohatra etsy ambony ireo dia mampiseho lafiny samihafa amin'ny IC, manomboka amin'ny fototra ka hatramin'ny fampiharana azy amin'ny fiainana andavanandro. Antenaina fa hanampy ny mpamaky hianatra bebe kokoa momba ny IC ity lahatsoratra ity.
