Vous utilisez probablement des choses avecCircuits intégrésChaque jour. Les circuits intégrés, ou CI, sont de petites puces fabriquées à partir de semi-conducteurs. Ils ont beaucoup de parties commeTransistors, résistances, condensateurs et diodes. Les circuits intégrés aident l'électronique à faire des travaux numériques et analogiques. Ces emplois comprennent le traitement des données,MémoireStockage et contrôle du signal. Connaître les types de circuits intégrés vous aide à choisir le bon pour votre projet. Le marché mondial des circuits intégrés se développe rapidement, comme vous pouvez le voir ci-dessous:

Il existe trois principaux types de circuits intégrés. Il s'agit de signaux analogiques, numériques et mixtes. Chaque type utilise la technologie des semi-conducteurs à sa manière.

Les clés à emporter

• Les circuits intégrés ont trois types principaux: analogique, numérique et à signal mixte. Chaque type fonctionne avec différents signaux et emplois. Les circuits intégrés analogiques gèrent les signaux lisses comme le son et la température. Ils aident à rendre ces signaux plus forts et plus propres. Les circuits intégrés numériques utilisent des signaux binaires, qui sont des 0s et des 1s. Ils traitent et stockent des données. Cela les rend bons pour les ordinateurs, les téléphones et les périphériques de mémoire. Les CI à signaux mixtes ont des parties analogiques et numériques sur une seule puce. Ils laissent des appareils comme les smartphones et l'IoTCapteursRelier les signaux du monde réel aux systèmes numériques. Pour choisir le bon IC, faites correspondre son travail, sa vitesse, sa consommation d'énergie et sa taille à votre projet. Lisez toujours les fiches techniques et planifiez bien pour obtenir les meilleurs résultats.

Types de circuits intégrés

Les circuits intégrés, appelés CI, ont trois types principaux. Ce sont des circuits intégrés analogiques, numériques et à signaux mixtes. Vous pouvez les trouver dans presque tous les appareils électroniques. Chaque type fonctionne avec des signaux analogiques ou numériques à sa manière. Connaître ces différences vous aide à choisir le meilleur IC pour votre projet.

Circuits intégrés analogiques

Les circuits intégrés analogiques fonctionnent avec des signaux analogiques. Les signaux analogiques sont lisses et peuvent avoir n'importe quelle valeur dans une plage. Vous utilisez ces CI pour les signaux du monde réel comme le son, la température ou la lumière. Les signaux analogiques changent lentement et en douceur au fil du temps. Les circuits intégrés analogiques doivent gérer ces changements sans perdre de détails. Ces IC ont souventAmplificateurs, Filtres et comparateurs. Vous voyez des circuits intégrés analogiques dans des choses comme l'équipement audio, les outils médicaux et les capteurs. Ils aident avec des tâches comme rendre les signaux plus forts, nettoyer les signaux et obtenir des signaux prêts à être utilisés.

Remarque: Les circuits intégrés analogiques peuvent êtreAffecté par le bruit. C'est parce que les signaux analogiques peuvent capter de petits changements de l'environnement.

Voici quelques façons dont les gens utilisent des circuits intégrés analogiques:

• Rendre le son plus fortDans les radios et haut-parleurs

• Raccordement des capteurs de température et de pression

• Gestion de l'alimentation dans les appareils utilisant des batteries

Circuits intégrés numériques

Les circuits intégrés numériques fonctionnent avec des signaux numériques. Les signaux numériques n'ont que deux valeurs: 0 et 1. Vous utilisez un circuit intégré numérique lorsque vous devez travailler avec des données sous forme binaire. Les signaux numériques ne sont pas autant perturbés par le bruit. Cela rend les circuits intégrés numériques bons pour stocker et traiter des données. Ces CI utilisent des portes logiques,MicrocontrôleursEt des blocs de mémoire. Les circuits intégrés numériques utilisent une horloge pour tout garder en ordre.

Vous trouvez des circuits intégrés numériques dans les ordinateurs, les smartphones et les appareils photo. Ils aident avec des choses comme la modification des données, la sauvegarde des données et l'envoi de données.

Circuits intégrés à signaux mixtes

Les circuits intégrés à signaux mixtes ont des parties analogiques et numériques sur une puce. Vous utilisez ces CI pour connecter le monde réel aux systèmes numériques. Les circuits intégrés à signaux mixtes peuvent fonctionner avec des signaux analogiques et numériques. Ils changent souvent un type de signal dans l'autre. Par exemple, unConvertisseur analogique-numérique (ADC)Transforme les signaux analogiques en signaux numériques. Un convertisseur numérique-analogique (DAC) fait le travail inverse.

Les circuits intégrés à signaux mixtes sont utilisés dans des objets tels que les smartphones, les smartwatches et les capteurs IoT. Ils vous aident à collecter des données réelles, à les convertir en données numériques et à les renvoyer sous forme de signaux analogiques à des éléments tels que des haut-parleurs ou des écrans. Ces CI rendent le traitement du signal plus facile et plus utile.

Circuits intégrés numériques

Circuits intégrés numériquesSont très importants dans l'électronique aujourd'hui. Vous voyez ces CI dans les ordinateurs, les téléphones et bien d'autres choses. Ils utilisent des signaux binaires, ce qui signifie seulement 0 et 1. Ces CI aident au traitement des données, à la mémoire et au contrôle.Circuits intégrés numériquesSont nécessaires pour les ordinateurs et les systèmes de communication.

IC logique

Les circuits intégrés logiques sont des éléments de base des systèmes numériques. Vous les utilisez pour effectuer un travail logique avec des données binaires. Ces circuits intégrés ont des portes logiques comme AND, OR, NAND et XOR. Chaque porte prend un ou plusieurs nombres binaires et donne une réponse. Les circuits intégrés logiques aident à déplacer les données, à contrôler les informations et à faire des choix dans les circuits.

Les CI logiques vous permettent d'ajouter, de compter, de décoder et de contrôler des données. Ils sont nécessaires pour les ordinateurs,MicroprocesseursEt d'autres appareils numériques.

Certains IC de logique communs sont:

• Portes logiques (ET, OU, NAND, XOR)

• Tongs et loquets

• Compteurs et registres de décalage

• Timer ICs comme la minuterie 555, Qui font des cycles et des impulsions de synchronisation

Vous utilisez souvent des CI de porte logique comme les circuits intégrés CMOS série TTL 7400 et série 4000 dans les projets. Ces circuits intégrés sont également dans des microprocesseurs et d'autres dispositifs logiques. Timer ICs vous aider à faire des horloges numériques et chronomètres.

Mémoire ICs

Les circuits intégrés de mémoire conservent les données pour vos appareils. Vous les utilisez dans les ordinateurs, les téléphones et les appareils photo. Il existe différents types de mémoire IC. Chaque type a sa propre vitesse, son stockage et son prix. Le tableau ci-dessous montre les principaux types de mémoire IC et comment ils se comparent:

• SRAMEst le plus rapide mais contient moins de données et coûte plus cher. Vous le trouvez dans les caches du processeur.

• DRAMEst un équilibre entre vitesse et stockage. C'est la mémoire principale des ordinateurs.

• NOR FlashEtNAND FlashSont non volatiles. Ils conservent les données lorsque l'alimentation est coupée. NAND Flash stocke le plus de données et est utilisé dans les SSD et les cartes mémoire.

De nombreuses entreprises font des circuits intégrés de mémoire. Certains des meilleurs fabricants sont:

• Appareils analogiques inc.

• NXP Semiconductors (en)

• Microchip Technology Inc.

• Cirrus Logic Inc.

• Maxim intégré

• STMicroelectronics

• Société d'électronique de Renesas

• Texas Instruments Incorporated (en)

• À propos de Infineon Technologies AG

• DISPOSITIFS ÉLECTRONIQUES DE TOSHIBA ET CORPORATION DE STOCKAGE

Ces entreprises utilisent une nouvelle technologie de semi-conducteurs pour fabriquer des circuits intégrés de mémoire rapides et fiables pour tous les appareils.

Microprocesseurs

Les microprocesseurs sont les «cerveaux» de nombreux systèmes. Vous utilisez un microprocesseur pour exécuter des programmes et contrôler des appareils. Un microprocesseur est un processeur sur une puce. Il obtient, lit et exécute des instructions à partir de la mémoire. Il fait des mathématiques, de la logique, gère la mémoire et gère l'entrée et la sortie.

Le tableau ci-dessous montre comment les microprocesseurs sont différents des autres circuits intégrés numériques:

Vous trouvez des microprocesseurs dans beaucoup de choses:

• Électronique grand public comme les lecteurs MP3, les téléphones mobiles et les appareils photo

• Systèmes d'automatisation industrielle

• Systèmes automobiles

• Les appareils ménagers comme les micro-ondes et les machines à laver

• Dispositifs médicaux

• Systèmes de télécommunication

• Équipement de mise en réseau comme les routeurs et les ponts réseau

• Systèmes domotiques

Certains microprocesseurs connus sontARM Cortex-A et Cortex-MIntel Atom, ESP32 et RISC-V. Ces microprocesseurs utilisent des procédés avancés pour des performances élevées et une faible puissance. Vous les voyez dans les smartphones, les tablettes, les appareils IoT et les machines de l'industrie.

Vous trouverez également d'autres CI numériques dans les ordinateurs et les systèmes de communication. Ceux-ci comprennent:

• Microcontrôleurs (comme Intel 8051)

• Processeurs de signaux numériques (DSP)

• Matrices de portes programmables sur le terrain (FPGA) comme Xilinx Spartan

• Dispositifs système sur puce (SoC)

• CI de communication sans fil et réseau, comme Qualcomm Snapdragon X65 et Texas Instruments CC2650

Ces CI aident à l'envoi de données, au traitement du signal et aux connexions réseau. Des technologies importantes telles que CMOS et VLSI sont nécessaires pour fabriquer ces circuits intégrés numériques.

Conseil: Lorsque vous choisissez un microprocesseur ou un CI, vérifiez toujours s'il correspond à vos besoins en matière de données, de vitesse et de stockage.

Circuits intégrés à signaux mixtes

Les circuits intégrés à signaux mixtes sont très importants dans l'électronique d'aujourd'hui. Vous voyez ces puces dans les choses qui utilisent à la fois des signaux analogiques et numériques. Un circuit intégré mixte met les parties analogiques et numériques ensemble sur une puce. Cela permet de connecter des signaux du monde réel à des systèmes numériques qui utilisent des données binaires. Vous pouvez trouver des CI à signaux mixtes dans les téléphones, les voitures, les outils médicaux et bien d'autres choses.

Fonctions du circuit intégré à signaux mixtes

Un circuit intégré à signaux mixtes aPièces analogiques comme des amplificateurs, des capteurs et des ADC. Il dispose également de pièces numériques telles que des microcontrôleurs et des DSP. Cela vous permet de travailler avec des signaux du monde réel et des données numériques en un seul endroit. Vous n'avez pas besoin d'autant de pièces supplémentaires, vous économisez de l'espace et de la puissance. Cela rend les CI à signaux mixtes parfaits pour les petites choses comme les wearables et les capteurs IoT.

Voici les principales choses que font les circuits intégrés à signaux mixtes:

Vous utilisez des circuits intégrés à signaux mixtes pour des tâches telles que le nettoyage des signaux, leur renforcement et leur modification. Ces puces aident également à chronométrer et à maintenir la tension stable, afin que vos appareils fonctionnent bien. Les conceptions SoC utilisent des CI à signaux mixtes pour mettre beaucoup de fonctionnalités dans une puce, ce qui rend l'électronique plus petite et meilleure.

Conseil: Les CI à signaux mixtes vous aident à fabriquer des appareils rapides et de petite taille en utilisant moins de puces séparées.

ADC et DAC

Les ADC et les DAC sont très importants dans les circuits intégrés à signaux mixtes. Un ADC prend un signal réel, comme le son ou la chaleur, et le transforme en données numériques. Cela permet à votre appareil d'utiliser la logique numérique pour travailler avec le signal. Un DAC fait le contraire. Il prend des données numériques et les transforme en un signal analogique lisse pour des choses comme les haut-parleurs ou les écrans.

Les ADC mesurent le signal analogique et lui donnent une valeur numérique. Cela peut causerPetites erreurs appelées bruit de quantificationIl vous permet d'utiliser des outils numériques. Les DAC essaient de rendre le signal de sortie aussi lisse et correct que possible. Vous choisissez le bon ADC ou DAC en fonction de la rapidité, des détails et de l'économie d'énergie dont vous avez besoin.

Vous trouverez des ADC et des DAC dans de nombreux circuits intégrés à signaux mixtes. Ces convertisseurs aident votre appareil à détecter les choses, à travailler avec les données et à envoyer des signaux. Les meilleurs fabricants de ADC et de DAC sontTexas Instruments, Analog Devices, Maxim Integrated, Microchip Technology, Cirrus Logic, NXP Semiconductors, STMicroelectronics, ON Semiconductor, Skyworks Solutions, Infineon Technologies, Qorvo et Renesas Electronics. Ces entreprises continuent de rendre leurs produits meilleurs et plus rapides.

Applications

Vous utilisez des circuits intégrés à signaux mixtes dans de nombreux endroits. Dans l'électronique pour les gens, vous les trouvez dansTéléphones, tablettes, montres intelligentes et appareils photo. Ces puces aident à nettoyer les signaux, à économiser l'énergie et à modifier les données. Par exemple, les radios FM dans les lecteurs de musique et les radios numériques utilisent des CI à signaux mixtes pour fonctionner avec des signaux analogiques et numériques.

En communication sans fil, les CI à signaux mixtes permettent à votre appareil de gérer simultanément le son, les ondes radio et les données numériques. Ceci est important pourTéléphones 5G et appareils IoT. Les CI à signaux mixtes aident également à gérer l'alimentation, afin que vos appareils durent plus longtemps avec une seule charge.

Dans les voitures et les usines, vous voyez des CI à signaux mixtes dans des systèmes qui captent, fonctionnent avec et contrôlent les signaux. Voici quelques types courants de circuits intégrés de mélangé-signal utilisés dans ces secteurs:

Vous trouverez également des CI à signaux mixtes dans les outils médicaux, où ils aident à collecter et à travailler avec les données des capteurs. Le logiciel fonctionne souvent sur ces puces, vous permettant de collecter, d'utiliser et d'envoyer des données immédiatement.

Les nouveaux circuits intégrés à signaux mixtes sont meilleurs pour mélanger des pièces analogiques et numériquesUtilisez moins d'énergie et ayez de nouvelles façons de vous adapter davantage à un petit espace. Certaines puces utilisent maintenant l'intelligence artificielle pour rendre les capteurs plus intelligents. De nouvelles façons d'envoyer des données, comme Bluetooth Low Energy et Zigbee, utilisent également des circuits intégrés à signaux mixtes pour un partage de données rapide et facile.

Remarque: Lorsque vous utilisez des circuits intégrés à signaux mixtes, vous devez penser au bruit, à la disposition et à la puissance pour que vos signaux fonctionnent bien.

Les circuits intégrés à signaux mixtes, également appelés puces analogiques à signaux mixtes, ont changé la façon dont vous faites de l'électronique. Ils vous permettent de construire des appareils petits, solides et flexibles. Vous pouvez les utiliser pour travailler avec des signaux, modifier des données et contrôler des systèmes. À mesure que la technologie s'améliore, vous verrez encore plus de façons d'utiliser des CI à signaux mixtes partout.

Choisir des circuits intégrés

Besoins d'application

Vous devez toujours commencer par réfléchir aux besoins de votre projet. Chaque Ic a un travail. Certains ics vous aident à stocker des données, tandis que d'autres contrôlent des moteurs ou des lumières. Si vous utilisez des microcontrôleurs, vous pouvez les programmer pour faire beaucoup de choses. Vous devriez vous demander ce que l'ic doit faire. Par exemple, a-t-il besoin de mesurer la température, d'exécuter un écran ou de se connecter à des capteurs? Vous pouvez choisir un ic en fonction de l'application, comme l'audio, l'alimentation ou la communication. Lorsque vous connaissez vos besoins, vous pouvez rechercher des ics qui correspondent.

Critères de sélection

Vous avez beaucoup de choix lorsque vous choisissez un ic. Voici les choses les plus importantes à vérifier:

1. Fonctionnalité: Assurez-vous que l'ic fait ce que vous voulez.

2. Consommation de puissance: Choisissez des ics qui utilisent moins d'énergie pour les projets de batterie.

3. VitesseCertains ics fonctionnent plus vite que d'autres. Ics rapide aide dans les ordinateurs et les jeux.

4. Coût: Vérifiez votre budget. Certains ics coûtent plus cher que d'autres.

5. Disponibilité: Assurez-vous que vous pouvez acheter l'ic maintenant et à l'avenir.

Vous devez également penser à laTaille et forme de paquet. Certains ics sont petits et s'adaptent sur de minuscules planches. Les autres sont plus gros. Toujours vérifier la fiche technique pourTension, courant et vitesse. Les microcontrôleurs viennent dans beaucoup de types basés sur la technologie et basés sur le niveau d'intégration. Certains ont une mémoire intégrée, des minuteries et des ports de communication. Vous pouvez choisir des microcontrôleurs basés sur la technologie comme CMOS ou BiCMOS, ou basés sur le niveau d'intégration tel que simple ou avancé.

Conseils pratiques

Vous devriez toujours lire la fiche technique ic avant d'acheter. Recherchez la plage de tension, le courant et la disposition des broches. Le tableau ci-dessous montre ce qu'il faut vérifier:

Lorsque vous utilisez des microcontrôleurs, essayez de trouver des exemples de codes et de support en ligne. Achetez des ics auprès de vendeurs de confiance. Toujours planifier pour les ics supplémentaires au cas où vous avez besoin de réparations. Si vous utilisez des microcontrôleurs basés sur la technologie ou sur le niveau d'intégration, vérifiez s'ils ont suffisamment de mémoire et de vitesse pour votre projet. Utilisez des condensateurs de découplage pour garder votre ic stable. Placez votre ic loin des pièces bruyantes sur la carte.

Conseil: Les microcontrôleurs sont parfaits pour apprendre, car vous pouvez modifier leur programme et les utiliser dans de nombreux projets.

Vous savez maintenant que chaqueType d'icA son propre travail.Travail analogique ic avec des signaux lissesEt aider à rendre les sons plus forts ou plus propres. Digital ic utilisation seulement 0s et 1s, donc ils sont bons pour les ordinateurs et les données d'économie. Mixed-signal ic peut gérer les deux types de signaux, de sorte qu'ils aident à connecter des choses réelles aux systèmes numériques.

Choisir le bon ic permet à votre appareil de mieux fonctionner et durer plus longtemps. Choisissez toujours un ic qui correspond à ce que votre projet a besoin. Utilisez ces idées lorsque vous concevez quelque chose de nouveau pour le rendre plus intelligent et plus fort.

FAQ

Quels sont les principaux types de circuits intégrés?

Il existe trois principaux types de circuits intégrés. Ce sont des circuits intégrés analogiques, numériques et à signaux mixtes. Chaque type fonctionne avec des signaux différents. Ils vous aident à résoudre différents problèmes en électronique.

Comment les signaux analogiques et les signaux numériques diffèrent-ils dans les circuits intégrés?

Les signaux analogiques changent en douceur et peuvent être n'importe quelle valeur. Les signaux numériques sont seulement 0 ou 1. les circuits intégrés analogiques fonctionnent avec des signaux du monde réel comme le son. Les circuits intégrés numériques utilisent des données binaires pour le stockage et le traitement.

Où utilisez-vous des circuits intégrés à signaux mixtes?

Les circuits intégrés à signaux mixtes sont utilisés dans les dispositifs nécessitant les deux types de signaux. Vous les trouvez dans les smartphones, les smartwatches et les capteurs IoT. Ces CI aident à changer les signaux et à travailler avec les données.

Quelle est la différence entre microprocesseurs et microcontrôleurs?

Les microprocesseurs sont comme le cerveau d'un ordinateur. Ils traitent les données et contrôlent les choses. Les microcontrôleurs ont un processeur, une mémoire et une entrée/sortie sur une puce. Vous utilisez des microcontrôleurs dans des appareils simples pour des travaux spéciaux.

Comment choisir le bon IC pour votre projet?

Tout d'abord, réfléchissez aux besoins de votre projet. Regardez le type de circuit intégré, la vitesse, la puissance et le coût. Assurez-vous que l'IC s'adapte à votre carte et fonctionne avec vos pièces. Vérifiez toujours la fiche technique avant d'acheter.