Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Ìjíròrò Aláìsípọ̀ (IC)
Àwọn iyika tí a ti ṣepọ, tàbí ICs, jẹ́ àwọn ohun pàtàkì nínú ẹ̀rọ itanna òde òní. A mọ̀ wọ́n fún agbára wọn láti kó ọ̀pọ̀lọpọ̀ transistor, resistors, àti àwọn ohun èlò mìíràn tí kò ṣeé lò mọ́ sínú ërún kan ṣoṣo, ICs ti yí ọ̀nà tí a gbà ṣe àwọn ẹ̀rọ itanna àti ṣíṣe wọn padà. Àpilẹ̀kọ yìí yóò jíròrò ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìṣòro tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn iyika tí a ti ṣepọ láti ran àwọn òǹkàwé lọ́wọ́ láti mú òye wọn jinlẹ̀ sí i nípa èrò yìí.
Ifihan si Awọn Circuit Integrated (ICs)
Kí a tó bẹ̀rẹ̀ sí í wo àwọn ìṣòro àpẹẹrẹ, ẹ jẹ́ kí a ṣe àtúnyẹ̀wò díẹ̀ nípa ohun tí ìṣiṣẹ́ integrated circuit jẹ́. Ìṣiṣẹ́ integrated circuit (IC) jẹ́ ìṣù kékeré kan tí a fi ohun èlò semiconductor ṣe, tí ó sábà máa ń jẹ́ silicon, ó sì ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò itanna bíi transistor, diode, àti resistors tí a fi sínú ẹ̀rọ kékeré kan. A lè lo àwọn ICs nínú onírúurú ìlò, láti kọ̀ǹpútà àti fóònù alágbèéká sí àwọn ẹ̀rọ ìṣègùn àti ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́.
Àwọn ẹ̀rọ amúṣẹ́pọ̀ (ICs) farahàn ní àwọn ọdún 1960, wọ́n sì ti ń tẹ̀síwájú láti yípadà títí di òní, pẹ̀lú onírúurú irú bíi àwọn IC oní-nọ́ńbà, analog, àti adalu-signal. A ń lo àwọn IC oní-nọ́ńbà nínú àwọn ẹ̀rọ amúṣẹ́pọ̀ àti ìrántí, nígbà tí a ń lo àwọn IC oní-nọ́ńbà nínú ìfọ́síwájú àmì àti ìyípadà àmì. Àwọn IC oní-nọ́ńbà àpapọ̀ ń so àwọn méjèèjì pọ̀, a sì sábà máa ń rí wọn nínú àwọn ẹ̀rọ ìbánisọ̀rọ̀ àti sensọ.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1: Àwọn Ìpìlẹ̀ Ìlànà IC
Soal
Kí ni ẹ̀rọ amúṣẹ́pọ̀ (IC) àti àwọn oríṣi IC mẹ́ta pàtàkì wo ni?
Ìdáhùn
Circuit integrated (IC) jẹ́ ìṣẹ́ kékeré kan tí a fi ohun èlò semiconductor ṣe, tí ó sábà máa ń jẹ́ silicon, tí ó ní onírúurú ẹ̀rọ itanna bíi transistor, diode, àti resistors tí a so pọ̀ nínú ẹ̀rọ kékeré kan.
Awọn oriṣi akọkọ mẹta ti ICs ni:
1. Àwọn IC oni-nọ́ńbà: A ń lò ó nínú àwọn ohun èlò tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìṣiṣẹ́ kọ̀mpútà àti ìṣiṣẹ́ dátà, bí àwọn microprocessors àti ìrántí.
2. Analog IC: A lo ninu imudara ifihan agbara analog ati iyipada ifihan agbara, gẹgẹbi awọn op-amps ati awọn amplifiers ohun.
3. Àdàpọ̀ Àmì-ìdámọ̀ IC: Ó ń so àwọn iṣẹ́ oní-nọ́ńbà àti afọwọ́ṣe pọ̀ nínú ìṣẹ́pọ̀ kan, tí a sábà máa ń lò nínú ìbánisọ̀rọ̀ àti ẹ̀rọ sensọ.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2: Ìṣètò Inú IC
Soal
Ṣàlàyé ìṣètò inú ti ẹ̀rọ aláfọwọ́sowọ́pọ̀ oní-nọ́ńbà kan tí ó ní àwọn ẹnu ọ̀nà ìṣiṣẹ́ pàtàkì.
Ìdáhùn
Ìṣètò inú ti ẹ̀rọ oni-nọ́ńbà aláfọwọ́ṣe oní-nọ́ńbà sábà máa ń ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ẹnu ọ̀nà ìwádìí bí AND, OR, àti NOT. Èyí ni àlàyé kan:
1. ÀTI Ẹnubodè: Ó máa ń mú ìjáde `1` jáde kìkì tí gbogbo àwọn ìjáde rẹ̀ bá jẹ́ `1`.
2. TABI Ẹnubodè: Ó ń mú ìjáde `1` jáde tí ọ̀kan lára àwọn ìfàṣẹsí bá jẹ́ `1`.
3. KÌ Í ṢE Ẹnubodè: Ó ń mú ìjáde jáde tí ó jẹ́ ìdàkejì ìjáde rẹ̀ (tí ìjáde náà bá jẹ́ `1`, ìjáde náà jẹ́ `0`, àti ìdàkejì).
Nínú IC oni-nọ́ńbà kan tí ó rọrùn, a lè so àwọn ẹnu ọ̀nà oníná wọ̀nyí pọ̀ ní àwọn ìṣètò pàtó láti ṣe àwọn iṣẹ́ oníná tí a fẹ́. Fún àpẹẹrẹ, a lè lo àpapọ̀ ẹnu ọ̀nà AND àti OR láti ṣẹ̀dá flip-flops, èyí tí ó jẹ́ ìpìlẹ̀ ìrántí àti àwọn ìforúkọsílẹ̀ nínú microprocessor.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 3: Ìbéèrè IC
Soal
Dárúkọ àti ṣàlàyé àwọn ọ̀nà mẹ́ta tí a lè gbà lo àwọn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ tí a ti so pọ̀ nínú ìgbésí ayé ojoojúmọ́.
Ìdáhùn
Awọn ohun elo mẹta ti o wọpọ ti awọn iyika ti a ṣepọ ni igbesi aye ojoojumọ ni:
1. Kọ̀mpútà àti Kọ̀mpútà alágbèéká: CPU (Central Processing Unit) nínú kọ̀mpútà ni àpẹẹrẹ tó ṣe pàtàkì jùlọ ti IC. CPU náà ní mílíọ̀nù sí bílíọ̀nù àwọn transistors tó ń ṣiṣẹ́ láti ṣe ìṣirò àti láti ran sọ́fítíwọ́ọ̀kì lọ́wọ́.
2. Àwọn Foonu Alagbeka: Àwọn Foonu Alagbeka lo oríṣiríṣi àwọn iyika ti a ti sopọ̀ mọ́ ara wọn fún ìbánisọ̀rọ̀, ṣíṣe ìṣiṣẹ́ dátà, àti ìṣàkóso agbára. Àwọn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́, àwọn modem, àwọn sensọ̀, àti ìṣàkóso agbára gbogbo wọn lo àwọn IC láti rí i dájú pé iṣẹ́ wọn ṣiṣẹ́ dáadáa àti pé wọ́n ṣeé gbẹ́kẹ̀lé wọn dáadáa.
3. Àwọn Ohun Èlò Ilé: Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò ilé òde òní bíi tẹlifíṣọ̀n, ẹ̀rọ ìfọṣọ, àti àwọn ààrò máíkrówéfù ló ń lo àwọn IC fún iṣẹ́ ìdáàbòbò àti ìṣàkóso tó ti ní ìlọsíwájú. Àwọn IC nínú tẹlifíṣọ̀n, fún àpẹẹrẹ, ló ń ṣàkóso ìfihàn, fídíò àti ìṣiṣẹ́ ohùn láti fúnni ní ìrírí wíwò tó dára jù.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 4: Ìṣirò Agbára lórí IC
Soal
Tí IC bá ní fóltéèjì ìpèsè tó jẹ́ 5V tí ó sì ń lo agbára ìṣiṣẹ́ tó jẹ́ 200 mA (milliamperes), agbára mélòó ni IC ń lò?
Ìdáhùn
A le ṣe iṣiro agbara ti IC nlo nipa lilo agbekalẹ agbara ina: \( P = V \times I \).
Mo ṣe é:
– \( P \) ni agbara (ni watts),
– \( V \) ni folti (ni volts),
– \( I \) ni agbara ina (ninu amperes).
Won ti mo:
– \( V = 5V \),
– \( I = 200mA = 0.2A \) (ṣe iyipada milliamperes si amperes nipa pipin iye naa nipasẹ 1000).
Nitorinaa, agbara ti IC nlo ni:
\[ P = 5V \igba 0.2A = 1W \]
Nítorí náà, agbára tí IC ń lò jẹ́ 1 watt.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 5: Ìṣàyẹ̀wò Àwọn Amúṣẹ́pọ̀ Ìṣiṣẹ́ Amúṣẹ́pọ̀ (Op-Amp) ti Alágbára
Soal
Ṣàlàyé bí a ṣe lè lo amplifier operational (Op-Amp) IC gẹ́gẹ́ bí amplifier inverse pẹ̀lú èrè -10.
Ìdáhùn
A lo amplifier iṣiṣẹ́ (Op-Amp) IC gẹ́gẹ́ bí amplifier inverse nípa sísopọ̀ input tí a fún sí inverting pin (-) àti feedback láti inú output sí inverting pin nípasẹ̀ resistor kan. Ìbáṣepọ̀ láàárín inverse resistance àti feedback resistance ni a fi fún inverse gain. Fọ́múlá inverse gain ni \( A = -\frac{R_f}{R_{in}} \).
Láti gba èrè -10, a nílò láti ṣètò resistance esi (\( R_f \)) àti resistance input (\( R_{in} \)) kí ipin wọn lè jẹ́ 10.
Fún àpẹẹrẹ, tí \( R_{in} = 1k\Omega \) àti \( R_f = 10k\Omega \), nígbà náà:
\[ A = -\frac{R_f}{R_{in}} = -\frac{10k\Omega}{1k\Omega} = -10 \]
Nínú ìṣètò yìí, Op-Amp yóò yí àmì ìtẹ̀síwájú padà, yóò sì mú un pọ̀ sí i nípa ìwọ̀n 10. Àwọn lílo amplifier onípele-kejì ní ìṣiṣẹ́ àmì, bíi fífún àwọn àmì ohùn ní àfikún, níbi tí a ti nílò ìyípadà phase àti fífún àwọn àmì ní àfikún.
Penutup
Àwọn ẹ̀rọ amúṣẹ́pọ̀ (ICs) ń kó ipa pàtàkì nínú iṣẹ́ àwọn ẹ̀rọ amúṣẹ́pọ̀ òde òní. Lílóye bí àwọn IC ṣe ń ṣiṣẹ́, àwọn ohun èlò wọn, àti bí a ṣe ń ṣe ìṣirò tó ní í ṣe pẹ̀lú wọn ṣe pàtàkì fún ẹnikẹ́ni tó bá nífẹ̀ẹ́ sí tàbí tó ń ṣiṣẹ́ nínú ẹ̀rọ amúṣẹ́pọ̀. Àwọn àpẹẹrẹ tó wà lókè yìí fi onírúurú apá IC hàn, láti àwọn ìpìlẹ̀ títí dé àwọn ohun èlò wọn ní gidi. Mo nírètí pé àpilẹ̀kọ yìí yóò ran àwọn òǹkàwé lọ́wọ́ láti kọ́ nípa àwọn IC.
