1 Интегральные микросхемы

Интегральная микросхема (ИС, ИМС) - электронная схема  произвольной сложности (кристалл), изготовленная на  полупроводниковой подложке (пластине или плёнке и  помещённая  в  неразборный корпус или без такового, в случае вхождения в состав микросборки.

В зависимости от функционального назначения ИС можно разделить на аналаговые и цифровые.

В аналоговых микросхемах сигнал на выходе является непрерывной функцией сигнала, действующего на входе. В этих ИСсигнал отображается обычно мгновенным значением напряжения или тока) на входе и выходе элемента. Аналоговые ИС по выполняемым функциям подразделяются на следующие подгруппы: генераторы детекторы, коммутаторы, модуляторны преобразователи, вторичные источники питания, устройства задержки, устройства сравнения, усилители, фильтры. формирователи, многофункциональные ИС .

В цифровых микросхемах сигналы обычно имеют два дискретных уровня, одному и которых присваивается условное наименование «единица», а другому — «нуль». В качестве сигналов чаще всего выбираются уровни напряжений на входа п выходе элемента. Обычно напряжение высокого уровня принимается за «единицу», а напряжение низкого уровня — за «нуль». Цифровые ИС по выполняяемым функциям подразделяются на следующие подгруппы: логические элементы, триггеры, цифровые устройства запоминающие устройства, вычислительные устройства.

В настоящее время широко применяют аналого-цифровые интегральные микросхемы, в которых аналоговый сигнал преобразуется в цифровой, и наоборот.

Обычно микросхемы выпускают сериями, представляющими собой совокупность ИС, имеющих единое конструктивно-технологическое исполнение и предназначенных для совместного применения.

В соответствии с принятой системой (ОСТ 11073915 — 80) обозначение ИС должно обязательно содержать четыре элемента. Первый элемент обозначения — цифра, указывающая группу микросхемы по конструктивно-технологическому признаку: 1, 5, 6, 7 — полупроводниковые; 2, 4, 8 — гибридные; 3 — прочие (пленочные, керамические, вакуумные и т. д.). Второй элемент — две цифры, указывающие номер разработки данной серии. Первый и второй элементы обозначают серию микросхем. Третий элемент — две буквы, обозначающие функциональную подгруппу и вид микросхемы таблица. Четвертый элемент порядковый номер разработки микросхемы в серии среди микросхем одного вида. При необходимости в обозначение также могут быть введены дополнительные буквенные индексы от А до Я, определяющие допуски на разброс параметров ИС и т. п..

Количество элементов и компонентов N, находящихся в корпусе ИС, определяет степень её интеграции К={lnN}, где фигурные скобки означают округление до ближайшего целого числа. Всоответствии с этой формулой к ИС первой степени интеграции относятся микросхемы содержащие до 10 элементов и компонентов включительно. Ко второй до 100 , к третьей до 1000 и т. д.. В настоящее время имеется ИС седьмой степени интеграции.

Существуют такие понятия сложности, как малая (МИС), средняя (СИС), большая (БИС), и сверхбольшая интегральная микросхема (СБИС). Эти понятия зависят не только от числа элементов и компонентов, но и от функционального назначенияИС и технологии её изготовления.

Большинство аналоговых  ИС  относятся к малым и средним интегральным схемам, однако разработаны гибридные БИС,  а также сверхбольшие гибридные  БИС  (СГБИС). Цифровые  ИС  содержащие логические элементы, как правило, представляют собой малые и средние микросхемы, а вычислительные устройства (микропроцессоры) и запоминающие устройства относятся, как правило к большим и сверхбольшим интегральным схемам (БИС, СБИС).