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  • 1. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar Circuitos Integrados INDICE GENERALndice de FigurasIntroduccin1. Introduccin a los Circuitos integrados1.1. Que son los Circuitos Integrados1.2. Historia de los Circuitos Integrados2. Estructura de los Circuitos Integrados2.1. Como se fabrican los Circuitos Integrados2.2. De que estn hechos los Circuitos Integrados2.2.1. Clasificacin de los Circuitos Integrados de acuerdo a su estructura2.2.2. Clasificacin de los Circuitos Integrados de acuerdo a su funcin2.2.2.1. Circuitos Integrados Analgicos 182.2.2.1.1. Amplificador Clase A (Lineal) 192.2.2.1.2. Amplificador Clase AB2.2.2.1.3. Amplificador Clase B2.2.2.1.4. Amplificador Clase C2.2.2.1.5. Amplificador de Corriente (Seguidor Lineal)2.2.2.1.6. Amplificador diferencial2.2.2.1.7. Amplificador de Aislamiento2.2.2.2. Circuitos Integrados de Consumo2.2.2.2.1. Circuito de Alarma2.2.2.2.2. Amplificador de Potencia de Audio2.2.2.2.3. Sistema de Radio AM/FM2.2.2.2.4. Sistema de Recepcin AM2.2.2.2.5. Temporizador de Control para electrodomsticos2.2.2.2.6. Procesador de Reciccin de Ruido Dolby2.2.2.2.7. Calculadora de Cinco Funciones2.2.2.2.8. Circuitos de Reloj2.2.2.3. Circuitos Integrados digitales2.2.2.3.1. Microcomputador de 8 Bits2.2.2.3.2. Microprocesador de 32 Bits2.2.2.3.3. Microprocesador de 16 Bits2.2.2.4. Circuitos Integrados de Interfase2.2.2.4.1. Conversor Analgico-Digital3. Funciones de los Circuitos Integrados3.1. El uso de los Circuitos Integrados3.1.1. Ramas que abarca el uso de los Circuitos Integrados3.2. Funciones Principales de los Circuitos IntegradosConclusiones INDICE DE FIGURASFigura. 1.- Amplificador Clase AFigura. 2.- Amplificador DiferencialFigura. 3.- Amplificador de aislamiento 25Figura. 4.- Circuito de Alarma37
  • 2. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arFigura. 5.- Sistema de Recepcin AMFigura. 6.- Temporizador de ControlFigura. 7.- Generador de sonidos mltiples.Figura. 8.- Microcomputador de 8 Bits. 45Figura. 9.- Microprocesador de 16 Bits. 47Figura. 10.- Diagrama de un Conversor A/D por aproximacionesFigura. 11.- Seal en EscaleraFigura. 12.- Esquema de un conversor A/D de doble rampaFigura. 13.- Seales de doble rampaINTRODUCCIN El presente trabajo trata sobre la estructura y funcin de los Circuitos Integrados. En el desarrollo del presente trabajo se hizo uso de una Investigacin bibliogrfica enlibros, revistas, obras generales o Enciclopedias, Tesis e Internet. Tambin se utiliz laelaboracin de Mapas Conceptuales, figuras. Tablas, imgenes, etc. Este proyecto de Investigacin tiene como contenido los antecedentes histricos delos Circuitos Integrados, su definicin, la forma en que son fabricados, el material del cualestn hechos, clasificacin de acuerdo a su estructura y funcin; funciones de los circuitosintegrados, el uso de estos y las ramas que abarca el uso de los circuitos integrados. La importancia de este trabajo radica en la gran utilizacin que presentan los CircuitosIntegrados en la electrnica y en la fabricacin de cualquier aparato nuevo. Otro detalle muyimportante es que los Circuitos Integrados son uno de los dispositivos mas importantes enla electrnica ya que si no fuera por ellos; no contaramos con la tecnologa que actualmenteposeemos. La razn de su uso es por su tamao; ya que estos circuitos pueden contener milesde transistores y otros componentes como resistencias, diodos, resistores, capacitadotes, etc;y medir solamente unos centmetros. Los ordenadores comnmente llamados computadoras o PCs utilizan esta caracterstica delos Circuitos Integrados ya que todas las funciones lgicas y aritmticas de una computadorapueden ser procesadas por un solo chip a gran escala llamado Microprocesador o cerebro de lacomputadora. Los objetivos logrados con el desarrollo de este trabajo fueron Conocer la historia de loscircuitos integrados, como y cuando surgieron, saber los materiales del cual estn hechos,conocer un poco sobre como se construyen, saber para que sirven, donde son utilizados,conocer las funciones que realizan en los aparatos y/o sistemas. 1.- INTRODUCCIN A LOS CIRCUITOS INTEGRADOS Como todos sabemos los Circuitos Integrados son unos pequeos circuitos electrnicosfabricados con una funcin especfica como pueden ser: Operaciones Aritmticas, funcioneslgicas, amplificacin, codificacin, decodificacin, controladores, etc. Estos Circuitos Integrados por lo general se combinan para formar sistemas mucho mascomplejos que pueden ser desde una calculadora, un reloj digital, un videojuego, hasta una37
  • 3. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arcomputadora, etc Se fabrican mediante la difusin de impurezas en silicio monocristalino, que sirve comomaterial semiconductor, o mediante la soldadura del silicio con un haz de flujo de electrones. La caracterstica ms notable de un Circuito Integrado es su tamao; ya que puedecontener 275, 000 transistores, adems de una multitud de otros componentes como sontransistores, diodos, resistencias, condensadores y alambres de conexin, y medir desdemenos de un centmetro a poco mas de tres centmetros. Otra de las caractersticas de los circuitos integrados es que rara vez se pueden reparar;es decir si un solo componente de un circuito integrado llegara a fallar, se tendra que cambiarla estructura completa; esto se debe al tamao diminuto y los miles de componentes queposeen.1.1.- Que son los Circuitos Integrados Un circuito integrado o ( ci ) es aquel en el cual todos los componentes, incluyendotransistores, diodos, resistencias, condensadores y alambres de conexin, se fabrican einterconectan completamente sobre un chip o pastilla semiconductor de silicio. Una vez procesado, el chip se encierra en una cpsula plstica o de cermica que contienelos pines de conexin a los circuitos externos. Los chips digitales mas pequeos contienen varios componentes sencillos comocompuertas, inversores y flip-tops. los mas grandes contienen circuitos y sistemas completoscomo contadores, memorias, microprocesadores, etc. La mayora de los circuitos integradosdigitales vienen en presentacin tipo dip (dual in-line package ) o de doble hilera. Los ci mascomunes tipo dip son los de 8,14,16,24, 40 y 64 pines. En la cpsula trae impresa la informacin respecto al fabricante, la referencia del dispositivoy la fecha de fabricacin. Adems del tipo dip, existen otras presentaciones comunes de los circuitos integradosdigitales como la cpsula metlica, la plana y la " chip carrier". Existen circuitos integradosque utilizan cpsulas smt o de montaje superficial , smt son casi 4 veces mas pequeos quelos dip . La tecnologa smt (surface-mount technology ) es la que ha permitido obtener calculadorasdel tamao de una tarjeta de crdito.1.2.- Historia de los Circuitos Integrados. La introduccin de los tubos de vaco a comienzos del siglo XX propici el rpidocrecimiento de la electrnica moderna. Con estos dispositivos se hizo posible la manipulacinde seales, algo que no poda realizarse en los antiguos circuitos telegrficos y telefnicos,ni con los primeros transmisores que utilizaban chispas de alta tensin para generar ondasde radio. Por ejemplo, con los tubos de vaco pudieron amplificarse las seales de radio yde sonido dbiles, y adems podan superponerse seales de sonido a las ondas de radio.El desarrollo de una amplia variedad de tubos, diseados para funciones especializadas,posibilit el rpido avance de la tecnologa de comunicacin radial antes de la II Guerra37
  • 4. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arMundial, y el desarrollo de las primeras computadoras, durante la guerra y poco despus deella. Hoy da, el transistor, inventado en 1948, ha reemplazado casi completamente altubo de vaco en la mayora de sus aplicaciones. Al incorporar un conjunto de materialessemiconductores y contactos elctricos, el transistor permite las mismas funciones queel tubo de vaco, pero con un costo, peso y potencia ms bajos, y una mayor fiabilidad.Los progresos subsiguientes en la tecnologa de semiconductores, atribuible en parte a laintensidad de las investigaciones asociadas con la iniciativa de exploracin del espacio,llev al desarrollo, en la dcada de 1970, del circuito integrado. Estos dispositivos puedencontener centenares de miles de transistores en un pequeo trozo de material, permitiendola construccin de circuitos electrnicos complejos, como los de los microordenadores omicrocomputadoras, equipos de sonido y vdeo, y satlites de comunicaciones. El primer circuito Integrado fue creado por Jack Kilby en la empresa Texas Instrumentsen el ao de 1959; poco mas de una dcada despus de la invencin del transistor en loslaboratorios Bell en 1947. A partir de 1966 los Circuitos Integrados comenzaron a fabricarse por millones y en laactualidad se considera una pieza esencial en los aparatos electrnicos. 2.- ESTRUCTURA DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS En este capitulo se dar a conocer la forma en que los circuitos integrados sonfabricados, as como los materiales de los cuales estn constituidos; tambin veremos laclasificacin de dichos circuitos de acuerdo a su estructura y la clasificacin de acuerdo a sufuncin.2.1.- Como se fabrican los Circuitos Integrados. Los Circuitos Integrados digitales disponibles se fabrican a partir de pastillas de silicio. elprocesamiento del silicio para obtener CI o chips es relativamente complicado . El silicio utilizado para la fabricacin de chips es de una pureza de orden del99.9999999% . una vez sintetizado, el silicio se funde en una atmsfera inerte y se cristalizaen forma de barras cilndricas de hasta 10cm de dimetro y 1 m de largo . Cada barra se corta en pastillas de 0.25 a 0.50 mm de espesor y las superficies de estasultimas se pulen hasta quedar brillantes. dependiendo de su tamao, se obtienen varioscientos de circuitos idnticos (chips) sobre ambas superficies mediante un proceso llamadoplanar, el mismo utilizado para producir transistores en masa.. Para fabricar un chip, las pastillas de silicio se procesan primero para hacer transistores.una pastilla de silicio por si misma es aislante y no conduce corriente. los transistores se37
  • 5. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arcrean agregando impurezas como fsforo o arsnico a determinadas regiones de la pastilla.las conexiones se realizan a travs de lneas metlicas. Cada rasgo de forma sobre la pastilla rociando en las regiones seleccionadas un qumicoprotector sensible a la luz llamado photoresist, el cual forma una pelcula muy delgadasobre la superficie de la pastilla. la pastilla es entonces bombardeada con luz, mediante unproyector deslizante muy preciso llamado alineador ptico. El alineador posee un dispositivo muy pequeo llamado mascara, que evita que la luzincida sobre puntos especficos de la pastilla, cuando la luz alcanza un rea determinadade la pastilla elimina el photoresist presente en esa zona. a este proceso se le denominafotolitografa. Mediante un proceso de revelado, el qumico se deposita en las regiones descubiertaspor la luz e ignora las encubiertas por la mascara. estas ultimas zonas aun permanecenrecubiertas de " photoresist". La precisin del alineador ptico determina que tan fino puede hacerse un rasto. Acomienzos de los 70s, era difcil hacer transistores de menos de 10 micras de tamao.Ahora, los transistores alcanzan tamaos inferiores a una velocidad de respuesta de losdispositivos. A continuacin, la pastilla se calienta a altas temperaturas; esto origina que el silicio noprocesado de la superficie se convierta en oxido de silicio (SiO2). El SiO2 se esparce sobre lasuperficie de la pastilla y forma sobre la misma una delgada pelcula aislante de unas pocasmicras de espesor. De este modo se obtiene el primer nivel de metalizacin de chips. Para obtener una nuevacapa de metalizacin, el SiO2 se trata nuevamente con "photoresist" y se expone al alineadorptico, repitindose el mismo procedimiento seguido con el silicio del primer nivel. Las diferentes capas van creciendo una sobre otra formando una estructura parecida a unsandwich, con el SiO2 como el pan y el metal o el silicio dopado como la salchicha, la mayorade Circuitos Integrados no se hacen con mas de tres capas de metalizacin.2.2.-De que estn hechos los Circuitos Integrados. Los Circuitos Integrados estn hechos por silicio que sirve como base donde se fabricantransistores, diodos y resistencias. Los circuitos Integrados contienen cientos de estoscomponentes distribuidos de manera ordenada; esto se logra por medio de la tcnica llamadafotolitografa la cual permite ordenar miles de componentes en una pequea placa de silicio.2.2.1.- Clasificacin de los Circuitos Integrados de acuerdo a su estructura. La clasificacin de los Circuitos Integrados de acuerdo a su estructura puede ser deacuerdo a la cantidad de compuertas utilizadas para implementar la funcin propia delchip (llamado Escalas de Integracin) como sabemos, las compuertas son los bloquesconstructivos bsicos de todos los circuitos digitales. Las escalas de Integracin son 4: SSI, MSI, LSI, VLSI; a continuacin veremos cada una37
  • 6. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arde ellas. SSI.- Significa Small Scale Integration ( integracin en pequea escala)y comprende loschips que contienen menos de 13 compuertas. ejemplos: compuertas y flip flops. los CircuitosIntegrados SSI se fabrican empleando tecnologas ttl, cmos y ecl. los primeros CircuitosIntegrados eran SSI . MSI.- Significan Medium Scale Integration ( integracin en mediana escala), ycomprende los chips que contienen de 13 a 100 compuertas . ejemplos: codificadores,registros, contadores , multiplexores, de codificadores y de multiplexores. los CircuitosIntegrados MSI se fabrican empleando tecnologas ttl, cmos, y ecl. LSI.- significa Large-Scale Integration ( integracin en alta escala) y comprende loschips que contienen de 100 a 1000 compuertas. ejemplos: memorias, unidades aritmticasy lgicas (alus), microprocesadores de 8 y 16 bits . los Circuitos Integrados LSI se fabricanprincipalmente empleando tecnologas i2l, nmos y pmos. VLSI.- Significa Very Large Scale Integration ( integracin en muy alta escala) ycomprende los chips que contienen mas de 1000 compuertas ejemplos: micro-procesadoresde 32 bits, micro-controladores, sistemas de adquisicin de datos. los Circuitos IntegradosVSLI se fabrican tambin empleando tecnologas ttl, cmos y pmos.2.2.2.- Clasificacin de los circuitos Integrados de acuerdo a su funcin. Los Circuitos Integrados se clasifican en CI analgicos, digitales, de interfase y deconsumo. A continuacin veremos cada uno de estos.2.2.2.1.- Circuitos Integrados Analgicos. Los Circuitos Integrados analgicos se fabrican usado gran variedad de tecnologas desemiconductores, como bipolar, efecto de campo, xidos metlicos y combinaciones deestas tres. En la mayora de los casos el usuario no esta interesado en este aspecto de losCircuitos Integrados, ya que nicamente puede basar su trabajo en las especificaciones delfabricante. La tecnologa empleada en la fabricacin de los Circuitos Integrados digitaleses importante para el usuario, debido a que estos se emplean en familias lgicas, concaractersticas elctricas comunes que garantizan su compatibilidad. Los Circuitos Integradosanalgicos se seleccionan normalmente siguiendo criterios individuales, y solo es importantesu compatibilidad con los requisitos de alimentacin. Incluso en este aspecto, la mayora delos Circuitos Integrados analgicos estn disponibles con amplios mrgenes de alimentacin,por lo que su empleo no suele estar condicionado por su compatibilidad. A continuacin describiremos distintas clases de Circuitos Integrados analgicos:37
  • 7. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar2.2.2.1.1.- Amplificador Clase A (lineal) En este amplificador, la seal de entrada es reproducida, aumentada en amplitud,exactamente con la misma forma de onda a la salida. Para ello, el punto de reposo (Q) sesita en el centro de la curva de corriente del colector (Ic), de forma que tanto la seal deentrada como la seal amplificada de salida trabajan solamente en la zona lineal de la misma.Ic es siempre saliente (fig.1) Los amplificadores Clase A se emplean siempre que la formade onda de salida haya de ser la misma, con una distorsin mnima, que la de la seal deentrada. Los amplificadores operacionales y los amplificadores de pequea seal, comopor ejemplo amplificadores de radio frecuencia, amplificadores de frecuencia intermedia,preamplificadores, etc., son bsicamente amplificadores en Clase A. Figura 1.- Amplificador clase A 2.2.2.1.2.- Amplificador Clase AB En este tipo de amplificador el punto de trabajo (Q) se sita por debajo del punto centralde la zona lineal de la curva Ic. Como resultado se ello se tiene que una mitad de la salidaser una reproduccin lineal de una mitad de la entrada, pero la segunda mitad de la salidaestar parcialmente suprimida. Existen dos versiones Clase AB1 y Clase AB2. En Clase AB2el punto Q esta muy cerca del punto de corte; en Clase AB1 este se sita aproximadamenteun 20% o 30% por encima del punto de corte. Ambas versiones de usan en circuitos push-pull minimizndose la distorsin de cruce mediante, compensacin mutua. Los amplificadoresClase AB1 y AB2 son ampliamente utilizados en la excitacin de altavoces y motores deservomecanismos, aplicaciones en las que se requiere una amplificacin sinusoidal lineal conpotencias moderadas. 2.2.2.1.3.-Amplificador Clase B En este tipo de amplificador, el punto de trabajo (Q) se sita exactamente en el puntode corte de la curva del circuito integrado, teniendo esto como resultado la amplificacinde solo medio ciclo de la seal sinusoidal de entrada. Los amplificadores Clase B sonsistemticamente empleados en configuraciones complementarias push-pull. En estaconfiguracin, uno de los amplificadores trabaja sobre los semiciclos positivos de la sealde entrada, mientras que el otro lo hace sobre el semiciclo negativo de la seal sinusoidalde entrada. Ampliamente utilizado como amplificadores de audio, amplificadores paraservomecanismos y aplicaciones similares en las que es esencial una alta linealidad en la seasinusoidal de salida, los amplificadores en Clase B gozan de una excelente eficiencia y un37
  • 8. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arbuen comportamiento en lo relativo a la presencia de armnicos de segundo y tercer orden.Aparece cierta distorsin en el punto de cruce debido a la ligera alinealidad de la curva Ic eneste punto. El componente representativo de estos amplificadores es ek Fairchild TBA 810S.2.2.2.1.4.- Amplificador Clase C.En los amplificadores Clase C, el punto de trabajo (Q) se sita al doble del punto de cortede la curva Ic . Solo una mitad de un semiciclo de seal sinusoidal es amplificada a la salida.Los amplificadores Clase C son utilizados usualmente en osciladores de radio frecuencia y, enalgunos casos en transmisores de radio frecuencia. En estas aplicaciones el efecto del circuitoresonante proporciona la otra mitad del ciclo. Alta eficiencia es la caracterstica esencialpara los amplificadores Clase C en circuitos de radio frecuencia adecuadamente diseados yajustados. Los parmetros fundamentales son: a. a) Ganancia. En la mayora de las aplicaciones, una ganancia en tensin de 20 es adecuada. b . b) Frecuencia. Para aplicaciones como osciladores o amplificadores la salida de transmisores RF, el lmite de frecuencia del dispositivo deber estar situado al menos un 10% por encima de la frecuencia de resonancia esperada. c. c) Potencia de salida. La potencia de salida puede variar en funcin con la frecuencia de trabajo, pero es un criterio bsico de diseo. d . d) Disipacin de potencia. Los amplificadores en Clase C trabajan normalmente cerca de sus lmites especificados para la disipacin de potencia, por lo que resulta critico el acoplo mecnico de sus caractersticas tcnicas.2.2.2.1.5.- Amplificador de corriente (seguidor lineal). Los amplificadores de corriente son bsicamente amplificadores Clase A quetienen usualmente una ganancia en tensin de 1 y funcionan efectivamente como entransformadores de impedancias*. Su caracterstica principal es su capacidad de manejarimportantes corrientes de salida. Algunas veces se denominan seguidores lineales porsimilitud con los circuitos seguidores de emisor con transistores. Los amplificadores decorriente son frecuentemente utilizados, conjuntamente con amplificadores operacionales,dentro del lazo de realimentacin para proporcionar una corriente de salida adicional.2.2.2.1.6.- Amplificador diferencial. Los amplificadores diferenciales tienen dos terminales de entrada, aislados ambos respectode masa a travs de la misma impedancia como se muestra en la figura 2. Bsicamentesimilar a los amplificadores de tensin Clase A, el amplificador diferencial amplifica solamentela diferencia de tensin entre sus dos terminales de entrada. Las seales que aparecenen ambos terminales no son amplificadas, permitiendo el amplificador diferencial extraerpequeas seales en presencia de fuertes interferencias electromagnticas. Esta capacidadde rechazar seales comunes a ambos terminales de entrada se especifica en la relacin derechazo al modo comn.37
  • 9. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar Figura 2.- Amplificador Diferencial2.2.2.1.7.- Amplificador de aislamiento. Consistente en varias etapas de amplificacin, el amplificador de entrada est, bienelctricamente bien pticamente aislado de la salida (fig.3). El amplificador de entrada esusualmente de tipo diferencial, modulndose en radio frecuencia su salida, que se lleva atravs de un transformador de RF hasta la segunda etapa, en la que se demodula y filtra. Lafuente de alimentacin para la seccin del amplificador de entrada tambin debe estar aisladade forma que no exista conexin en bajas frecuencias o en continua entre las secciones deentada y salida del amplificador . El funcionamiento de los amplificadores por aislamientoptico es similar, sustituyndose en transformador de RF por un opto-acoplador. Losamplificadores de aislamiento estn generalmente encapsulados en una unidad y se empleanen aquellas aplicaciones que requieren muy bajos niveles de conducta en contina o a travsde alimentacin. Los amplificadores de aislamiento siempre requieren fuentes de alimentacinaisladas as como cables convenientemente aislados entre la fuente alimentacin y elamplificador. En algunos casos se emplean bateras para evadir el problema de aislamiento dela fuente de alimentacin. El componente representativo es el Analog Devices AD293.2.2.2.2.- Circuitos Integrados de Consumo Los circuitos integrados englobados en esta categora son aquellos que ofrecen losfabricantes para uso en equipos clasificados como de .Obviamente, los CI utilizados en los relojes de pulsera, detectores de humos, televisores ycalculadoras quedan dentro de esta categora. Los circuitos integrados utilizados entemporizadores de electrodomsticos son los mismos que los empleados en los relojesindustriales, y el microprocesador empleado para el control de un horno de microondas o unjuego electrnico tambin estar englobado como CI de consumo. Este problema declasificacin viene marcado por el hecho de que para cualquier funcin dada, como por37
  • 10. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arejemplo el CI de un reloj, de una calculadora o un CI para un juego electrnico, hay muchosmodelos diferentes, algunos vendidos nicamente al fabricante del producto de consumo yotros disponibles para los distribuidores de electrnica. Algunos de estos CI son tan exclusivosque ni siquiera se han publicado nunca las especificaciones y algunos otros han sidodesarrollados en exclusividad para una calculadora, reloj o juego. Los circuitos integradosdiseados para las cmaras automticas, por ejemplo, parecen pertenecer mayoritariamente aesta categora. Solo unos cuantos fabricantes publican los datos de sus circuitos integradospersonalizados y solo para unos pocos tipos. La inmensa mayora de los circuitos integradosutilizados en el mercado de gran consumo son aparentemente diseos personalizados y en elcaso de necesidad de repuestos solo el fabricante original del equipo los tiene en stock. Los CI de consumo son prcticamente siempre circuitos de gran escala de integraciny contienen frecuentemente tanto los circuitos analgicos como digitales. En esta seccinse relacionaran los circuitos integrados de consumo conforme a los equipos de consumo enque se emplean. Cada uno de ellos es un ejemplo representativo tato aquellos de carcterestndar como de los diseos personalizado que realizan una funcin determinada. En loscasos en que su funcin se combina con otras, pueden encontrarse diferencias en cuanto asus caractersticas u otras diferencias mnimas, pero la funcionalidad esencial aqu descrita esla propia de cada tipo de circuito integrado.2.2.2.2.1.-CIRCUITO DE ALARMA Este circuito proporciona todas las funciones necesarias para alarmas antirrobo, detemperatura, de humedad y para otros tipos de sistemas de seguridad. Se incluyen entradaspositivas como negativas junto a una seal de supresin de ruido como se muestra en lafigura 4. Una de las caractersticas de este CI es su capacidad para detectar la descarga de labatera. La corriente de salida puede ajustarse para la excitacin de bocinas altavoces ocualquier otro tipo de indicador sonoro o visual. Dispone de entradas separadas para losinterruptores de conexin y desconexin de alarma. Estos interruptores generalmente trabajanalimentados a bateras, los requerimientos de consumo de este tipo de circuito integradodebern ser mnimos posibles. Figura 4.-Circuito de AlarmaLos parmetros fundamentales son: a. a) Consumo de corriente en reposo. Es la mxima corriente consumida cuando no se produce una seal de alarma. Entre 5 y 7 micro amperes es un valor tpico.37
  • 11. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar b . b) Consumo de corriente en funcionamiento. Es la mxima corriente consumida por el CI cuando se produce la alarma. Valores tpicos desde 5 a 15 mA. c. c) Umbral de la tensin de entrada. Es el nivel de la seal de entrada tanto negativa como positiva que disparara la alarma. Valores tpicos desde 3,0 a 3,4 V. d . d) Umbral de deteccin de batera descargada. Es la tensin a la cual la alarma por batera baja comenzara para indicar ese hecho. Valores tpicos entre 1,7 y 2,0 V. e. e) Corriente mxima de salida. La corriente mxima en este tipo de CI es ajustable para asegurar la interconexin correcta con circuitos lgicos o indicadores externos. La corriente mxima de salida tpica es de 15mA.El Componente representativo de este tipo de circuitos es el AMI S2561.2.2.2.2.2.- AMPLIFICADOR DE POTENCIA DE AUDIO Estos dispositivos son amplificadores de potencia de baja frecuencia (generalmentedesde 40Hz a 20.000Hz). internamente estn diseados como amplificadores de potencia enclase B y ofrecen una ganancia de potencia razonable (entre 5 y 10 W tpicamente), as comobajos niveles de distorsin. Para manejar las potencias digitales, la mayora de los integradosposeen varios terminales planos y grandes que se conectan a masa y actan como radiadorestrmicos. Estos integrados ofrecen adems funciones adicionales, como por ejemplo shut-down trmico, proteccin contra sobre tensiones y compensaciones en frecuencia. La salidaesta diseada para trabajar sobre bajas impedancias (un altavoz de 4 ohmios es tpico).Parmetros fundamentales a. a) Potencia de salida. Es la potencia de salida especificada del dispositivo. La potencia se da para una carga y frecuencia especificada. La potencia de salida disminuye al hacerlo la tensin fuente. b . b) Distorsin armnica total. La distorsin armnica total es la distorsin causada por el funcionamiento alineal del amplificador. Este parmetro se expresa como un porcentaje de la salida total, siendo el 0,3 % el valor normal. c. c) Consideraciones trmicas. Desde el momento que estos dispositivos estn diseados para la entrega de una potencia significativa a la carga, los efectos del calor producido por el integrado son un criterio primario para la construccin y funcionamiento de los circuitos integrados situados en la alrededores del amplificador de potencia. Los puntos de atencin prioritaria incluyen los detalles fsicos del montaje y los datos de potencia trmica. Los terminales anchos del integrado se emplean para la conduccin del calor fuera del integrado y sern muy eficaces si se utilizan con propiedad. El fabricante entrega generalmente informacin mostrando la disipacin de potencia frente a la temperatura indican como debe reducirse la disipacin de potencia al aumentar la temperatura ambiente. La disipacin de potencia especificada para un integrado lo es para temperatura ambiente (25 grados Celsius).2.2.2.2.3.- SISTEMA DE RADIO AM/FM Un integrado de este tipo combina la mayora de los circuitos necesarios para unsistema completo de recepcin de radio AM/FM. Los bloques internos que contiene el citadosistema incluyen un amplificador de potencia, un conversor AM (mezclador y oscilador local),la etapa de FI de AM, el detector, la etapa de FI de FM y el detector de FM. Son necesarios37
  • 12. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arcomponentes externos tales como resistencias, bobinas y resistencias para hacercompletamente funcional el receptor. Estos componentes externos determinan algunas de lascaractersticas funcionales del sistema, como pueden ser el ancho de banda y la ganancia.Adems, los componentes externos son necesarios para construir los circuitos tanquenecesarios para la sintona de las etapas de FI. Funciones que pueden tambin estar incluidasen el integrado son la fuente de alimentacin regulada, el medidor de salida y elsilenciamiento de audio.Los parmetros fundamentales son: a. a) Margen de tensiones de alimentacin del funcionamiento. Especifica el margen de tensiones posibles de alimentacin. Un amplio margen permite su uso en equipos porttiles con las bateras descargadas. Un tpico margen de tensiones de alimentacin cubre desde 4 a 15 V. b . b) Disipacin del encapsulado. Esta es la especificacin a temperatura ambiente de la disipacin de potencia. Un valor no muy inusual con el amplificador de potencia incluido es 1,6 W. c. c) Potencia de salida. La potencia tpica de salida sobre 8 ohmios a 1 kHz es de 325 mW, con una distorsin armnica igual al 10%. El componente representativo es el National Semiconductor EM1868.2.2.2.2.4.- SISTEMA DE RECEPCIN AM Como muestra en la figura siguiente (fig. 5), todos los componentes activos de unreceptor de AM tpico estn integrados en un solo CI. Solamente las redes de resonanciatienen que disponerse en el exterior. Este circuito integrado incluye el conversor de RF, elamplificador de FI, el detector y el circuito de control automtico de ganancia (AGC), el diodoregulador zener integrado y la etapa de preamplificacin de audio. En algunos sistemasde recepcin integrados de AM se incluyen tambin el amplificador de RF, excluyndose elmedidor de sintona o el preamplificador de audio.Los parmetros fundamentales son: a. a) Sensibilidad. Es la sensibilidad total del receptor, basada en una seleccin particular de bobinas de RF Y FI, usualmente a 1 MHz, con ondulacin AM del 30%, a una frecuencia de audio de 400Hz y para un nivel de salida especificado. Una sensibilidad tpica para un nivel de salida de 10 mV podra ser de 10 microV. b . b) Relacin seal de ruido. Medida en las mismas condiciones que para el parmetro (a) anterior; un valor tpico seria 4,5dB. c. c) Disipacin mxima de potencia. Medida generalmente a temperatura ambiente. Un sistema de recepcin AM integrado puede disipar tpicamente 600 mV.37
  • 13. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar Figura 5.- Sistema de Recepcin AM El componente representativo es el National Semiconductor LM3820.2.2.2.2.5.- Temporizador de control para electrodomsticos Aunque los temporizadores de control difieren en su flexibilidad de aplicacin, eltemporizador tpico, como el circuito integrado mostrado en la figura siguiente (fig. 6), puedeemplearse con lneas tanto de 50 como de 60 Hz trabajando tanto sobre una base horariade doce como de veinticuatro horas. Si se emplea una lnea de alimentacin, es necesariodisponer de una entrada de reloj externo. Los terminales de control externo se emplean parainicializar los minutos y horas y poner en marcha o detener el temporizador. Existe adems uncontrol de , que provocara el retorno del temporizador a su hora original;un control de , que permitir al temporizador la repeticin de la operacintantas veces como este control se active, y un control de , que cancelara laalarma. Los parmetros fundamentales son: a. a) Niveles de control. Son los niveles para los estados lgicos 0 y 1 necesarios en cualquiera de las entradas y salidas de control. Valores tpicos son + 0,3 V para el nivel lgico 0 y 6 V para el nivel lgico 1. esto se basa en una tensin de alimentacin de 12V. b . b) Nivel de salida para el visualizador. Son los niveles de tensin necesarios para conectar o desconectar el visualizador de segmentos. Depende del tipo de visualizador empleado, estando los valores tpicos en el margen de 0 a +5V para LED y entre 2 y 0 V para visualizadores flouresentes. c. c) Potencia mxima disipada. Dependiendo de la familia lgica, los calores tpicos estn en torno a 100 mW.37
  • 14. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar Figura 6.- Temporizador de Control2.2.2.2.6.- Procesador de recuccion de ruido dolby Este circuito integrado ha sido diseado especficamente para llevar a cabo la reduccinde ruido segn la norma Dolby-B para monocanales de audio. Adems de un regulador internode alimentacin. Contiene un conjunto de amplificadores y precisa de algunas redes RCexternas. Una de estas redes, que contiene cinco condensadores y tres resistencias, seconecta a cuatro terminales externos, mientras que la segunda, que constituye la va derealimentacin, esta formada por tres resistencias y tres condenadores trabajandoconjuntamente con un circuito rectificador interno. Estas redes RC estn detalladamenteespecificadas por el fabricante para garantizar la obtencin del sistema de reduccin de ruidoDolby-B deseado. Los parmetros fundamentales son: a. a) Distorsin. La mxima distorsin provocada por este CI esta especificada en un 0,05% para 1 kHz y un nivel de entrada de 0 dB, pasando a ser de un 0,1% para 10kHz y 10 dB de un nivel de entrada. b . b) Margen dinmico de seal. Determina el margen de entrada de la seal para obtener una distorsin del 0,3% a 1 kHz. Un valor tpico serian 14 dB. c. c) Relacin seal/ruido. En el modo de codificacin, un valor tpico es de 70 dB, pasando a 80 dB cuando esta en el modo de decodificacin. d . d) Resistencia de entrada. Valor tpico 65 kiloohmios. e. e) Resistencia de salida. Valores tpicos desde 80 a 100 ohmios. El componente representativo es el Fairchild uA 7300.2.2.2.2.7.- Calculadora de cinco funciones Este circuito integrado lleva acabo las cuatro funciones bsicas de calculo, as como elcargo y descargo de porcentajes. Funciona con un teclado simple que consta de las teclas C-37
  • 15. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arCE, las diez teclas numricas y las seis teclas de funcin mas el punto decimal. Es el tpico delas calculadoras de bolsillo econmicas y contiene todas las funciones lgicas y de memoria enun nico integrado de 28 terminales. En muchas calculadoras avanzadas se emplean muchosotros circuitos integrados mas complejos que proporcionan mas de ocho dgitos envisualizador, mas funciones que las cinco bsicas y cierta cantidad limitada de memoria, perosus caractersticas bsicas son las mismas. Como se muestra en la figura siguiente, las nueve conexiones para los dgitos estncompartidas entre el teclado y el visualizador. Tres lneas procedentes del teclado indican alintegrado que columna de teclas ha sido pulsada. Combinndose esta informacin con la dedigito. Cuando se pulsa una tecla del teclado, el mismo conjunto de nueve lneas valida uno delos ocho dgitos del visualizador, iluminndose l digito de siete segmentos correspondiente. Elresto de entradas son el oscilador externo y la seal de validacin del oscilador.Los parmetros fundamentales son: a. a) Tensin de alimentacin. Depende del tipo de visualizador para el que se ha diseado el circuito integrado. Para visualizadores fluorescentes, la tensin tpica es de 15V, siendo de 7,5V para tipos con visualizador de diodos electro luminiscentes. b . b) Niveles de entrada. Para circuitos integrados de 15 V, el margen del nivel lgico 1 va desde 15 hasta 6 V, y para el nivel lgico 0 desde 1,5 a 0 V. Para circuitos integrados alimentados a 7,5 V, el nivel lgico 0 ca desde 0,5 a 0 V. c. c) Resistencia de entrada del teclado. El valor tpico es de 1.000 ohmios para todo tipo de calculadoras. d . d) Consumo en reposo. Es la potencia consumida por el CI cuando todos los dgitos del visualizador estn apagados. Para CI de 15 V, el valor tpico es de 75 uW para los alimentados a 7,5 mW. e. e) Potencia disipada mxima. A temperatura ambiente + 25 grados Celsius, la potencia mxima en cualquier tipo de calculadora puede disipar es de 500 mW. El componente representativo es el Texas Instruments TMS1018.2.2.2.2.8.- Circuitos de reloj Este circuito integrado proporciona todas las funciones necesarias en un reloj electrnicoalimentado tanto desde la red AC como desde la bateria de un automvil, barco o avin.Dependiendo de la aplicacin, puede funcionar a partir de un cristal de sintona de color deTV de 3,58 MHz o de los 60Hz de la lnea de alimentacin. Estas seales se emplean en lacuanta de minutos, decenas de minutos y horas del visualizador. Se dispone de una salidade 3,75 Hz para el parpadeo de gigitos especficos o de mensajes. En este circuito integradose han dispuesto salidas independientes para los excitadores de segmentos del visualizadorLED o indicadores numricos fluorescentes. Solo son necesarias tres entradas de control. Laentrada de permite seleccionar cualquier digito en particular, bien sea el dehoras, decenas de minutos o minutos, o la puesta en marcha de reloj. Una vez seleccionadoel estado deseado, puede incrementarse el digito proporcionado un impulso mediante el cierredel pulsador. La entrada de provoca el retorno a 1:00 del reloj. Los parmetros fundamentales son: a. a) Tensin de alimentacin. Una tensin nominal de +5 es un valor tpico.37
  • 16. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar b . b) Niveles de control lgico. Para el nivel 1, entre 2,0 y 5,0 V es un margen tpico. Para el nivel 0, el margen tpico suele ir desde 0 a 0,3 V. c. c) Potencia mxima disipada. Se disipan aproximadamente 500mW cuando estn iluminados todos los segmentos.El componente representativo es el Intersil ICM7223.2.2.2.2.9.- Generador de sonidos mltiples Los generadores de sonidos mltiples combinan ruido generado internamente y tonospara producir efectos sonoros especiales. El integrado contiene diversos tipos de osciladoresque se seleccionan y controlan desde terminales externos como se muestra en la figura 7. Atravs de estas terminales y bajo control de seales digitales, se pueden seleccionar diferentescombinaciones de seales de salida procedentes de osciladores controlados por tensin (VCO),osciladores de sper baja frecuencia (SLF) y generadores de ruido que se mezclaran entre si.Las frecuencias de los osciladores se determinan por los valores de resistencias ycondensadores conectados en terminales al efecto. El sonido resultante puede simular el detrenes de vapor, pistolas y otros sonidos propios de juegos. Los parmetros fundamentales son: a. a) Corriente de alimentacin. Para Vcc igual a 9 V, 19 mA es un valor tpico. b . b) Potencia del amplificador de audio. Estos circuitos pueden incluir un pequeo amplificador integrado para trabajar sobre carga de 8 0hmios. La potencia de salida es de 125 mW. Figura 7.- Generador de Sonidos Mltiples El componente representativo es el Texas Instruments SN94281.2.2.2.3.- Circuitos Integrados Digitales. Los circuitos Digitales trabajan con seales que solo pueden tomar uno de dos valores37
  • 17. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arposibles. Inicialmente, en circuitos digitales discretos con transistores, este tomaba o bien elestado de corte, en el que la tensin de salida de colector era prxima a la de alimentacin,o el de saturacin, en el que dicha tensin de colector pasaba a tener un nivel prximo aldel emisor, usualmente tierra. En sistemas de lgica positiva, el nivel prximo a tierra seconsidera el nivel lgico (0), y el nivel prximo a la tensin de alimentacin se considera comonivel lgico (1). Consideraciones inversas se hacen por sistemas de lgica negativa. En lasprximas explicaciones y ejemplos se utiliza la lgica positiva, y el termino nivel lgico (1)har referencia al nivel de tensin alto, mientras que el termino nivel (0) lo har el nivel detensin bajo. Las funciones digitales esenciales de todos los CI digitales son igualesindependientemente de la familia de que se trate. Una puerta OR, un flip-flop o un registro dedesplazamiento funcionan exactamente de la misma forma tanto si el CI pertenece a la familiaECL o se ha empleado tecnologa CMOS en su fabricacin.2.2.2.3.1.- Microcomputador de 8 bits. El microcomputador que se muestra en la figura 8. Constituye un sistema computadorcompleto integrado en un nico dispositivo. Contiene una memoria ROM/EPROM, una RAMy un microprocesador, que a su vez incluye el controlador, el programa de control, la ALUy algunos registros. El uso de un microcomputador de 8 bits en lugar de uno de 4 permiteescribir el programa de control con el uso de un nmero menor de instrucciones. Adems,un microcomputador integrado de 8 bits permite procesar nmeros ms grandes. Una vezescrito y depurado el programa de control se programa en la ROM o en la EPROM. Si se utilizaun microcomputador integrado con ROM, esta programacin debe efectuarla el fabricantedel CI. Si se emplea una EPROM, la programacin puede hacerla el usuario con el dispositivoal efecto. La decisin relativa a que tipo emplear se basa en criterios de velocidad, costo,flexibilidad, etc. Figura 8 .-Microcomputador de 8 bits.37
  • 18. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar2.2.2.3.2.- Microprocesador de 32 BITS La potencia de procesamiento que puede obtenerse de un microprocesador de 32 bitses muy similar a la de los grandes ordenadores. Estos integrados estn diseados paraobtener altas prestaciones y su uso en entornos operativos multitarea. El funcionamientode un microprocesador de 32 bits es demasiado complejo como para presentarlo aqu. Sidesea saber mas deber dirigirse a los catlogos de datos del fabricante. El componenterepresentativo es el Intel 80386.2.2.2.3.3.- Microprocesador de 16 BITS. El microprocesador que se muestra en la figura 9 es similar en cuanto a su estructura alos de 4 u 8 bits, pero existen algunas diferencias: a. a) Pueden manipularse nmeros mayores en un nico ciclo de instruccin. Pueden procesarse valores numricos de hasta 65 000 en un ciclo de suma, mientras que un microprocesador de 8 bits tiene limitados sus valores numricos en un mximo de 256 un un ciclo de suma. b. b) La mayora de las instrucciones precisan de ciclos de bsqueda, pero en un MP de 8 bits son necesarios dos ciclos de bsqueda para leer una instruccin de 16 bits. c. c) En los microprocesadores de 16 bits se utilizan las ms recientes tcnicas de diseo digital, como por ejemplo operaciones memoria a memoria, cola de instrucciones, permitiendo as una ejecucin ms rpida de los programas. Figura 9 .-Microprocesador de 16 bits.2.2.2.4.- Circuitos Integrados de Interfase37
  • 19. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar Algunos textos consideran a los excitadores y receptores de lnea, integrados empleadosen aplicaciones de interconexin a travs de buses, como dispositivos de interfase. Estoscircuitos integrados se utilizan en general como parte de un controlador digital u ordenador,o bien de un perifrico. El termino Interfase se refiere a que estos circuitos sirven de enlaceentre otros componentes de un sistema.2.2.2.4.1.- Conversor Analgico-Digital. Existen en el mercado un gran numero de conversores analgicos-digitales (ADC)especficos para un gran variedad de aplicaciones. Prcticamente todos ellos trabajan en basea uno de los principios que se describirn a continuacin, y si bien muchos estn disponiblescomo circuitos integrados monolticos, frecuentemente se utilizan mdulos hbridos paraaplicaciones de propsito especial de alta precisin. El mtodo de conversin por comparacin se ilustra en la fig.10. El diagrama debloques muestra un contador que ataca a una red resistiva en escalera. Obsrvese que larelacin entre los valores resistivos en esta red sigue una secuencia de tipo binaria. La sealen escalera que demuestra la figura11 ilustra la comparacin entre la seal analgica deentrada y la seal de salida generada a partir del contador en la red resistiva en escalera.Mientras la seal de entrada sea superior al nivel de la seal en escalera, los pulsos de salida,correspondientes a los pulsos de entrada de reloj, pasan a travs de los comparadores 1 y 2 yde las puertas NAND hacia el terminal de salida digital serie. Figura 10.- Diagrama de bloques de un conversor A/D por aproximaciones En numero de pulsos de salida representa, pues, el nivel de tensin de seal de entradalgica. La mayora de los conversores A/D por comparaciones poseen una circuitera mssofisticada que la mostrada en la figura 11.37
  • 20. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar Figura 11.- Seal en escalera. El segundo mtodo de conversin analgico digital utiliza una rampa lineal pararelacionar la tensin de entrada de la seal analgica con intervalos de tiempo. Como muestrael esquema de bloques del conversor de doble rampa de la figura 12. Para la generacin deesta rampa se utiliza un integrador. En el mtodo de comparacin, la exactitud del sistema viene limitada por el nmerode bits del contador y la exactitud de las referencias de tensin (fig. 13). En el conversorpor integracin, la precisin est limitada por la precisin de la tensin de referencia y lafrecuencia de la seal interna de reloj. Figura 12.- Esquema de bloques de un conversor A/D de doble rampa.37
  • 21. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar Figura 13.- Seales de doble rampa 3.- FUNCIONES DE LOS CIRCUITOS INTEGADOS Las funciones de los circuitos integrados son muy variadas; ya que son utilizados en lamayora de los aparatos electrnicos que existen y estas pueden variar mucho de acuerdo conla finalidad con la que fueron creados dichos circuitos. A continuacin se presentaran algunosde los usos de los circuitos integrados.3.1.- El uso de los Circuitos Integrados. Los Circuitos Integrados tienen una infinidad de usos; sin embargo veremos los usos delos Circuitos Integrados que hemos explicado anteriormente. Los Amplificadores en Clase A se utilizan como amplificadores de bajo nivel en circuitosde audio, en las etapas de radiofrecuencia y de frecuencia intermedia de receptores de todotipo y en las etapas de video de receptores de televisin y monitores. Los AmplificadoresClase C se encuentran usualmente en osciladores a frecuencias superiores a los 100 kHz. LosAmplificadores de corriente se emplean como excitadores de cables coaxiales, servomotores,registradores de precisin y transformadores elevadores de alta tensin, siendo tambintiles como amplificadores de salida de audio y en circuitos reguladores de fuentes dealimentacin. Los Amplificadores lineales son empleados en todo tipo de amplificadores paracabezas de registro magntico, en gran cantidad de instrumentacin industrial, laboratorioscientficos y aplicaciones mdicas donde deben amplificarse pequeas seales en presencia deinterferencias externas. Los Amplificadores de Aislamiento son utilizados como amplificadoresde entrada en electrocardiogramas, electroencefalogramas y cualquier otra monitorizacinfisiolgica. Los amplificadores de aislamiento son utilizados tambin en la instrumentacinde las plantas de energa nuclear y en el control de procesos industriales, en cualquier puntodonde exista un problema de seguridad elctrica. Entre los circuitos integrados de consumo que explicamos anteriormente se encuentranlos circuitos de alarma que pueden utilizarse en diversos sistemas de seguridad y en otrossistemas donde deben monitorizarse continuamente diversos parmetros fsicos, como porejemplo temperatura, flujo de aire, presin, iluminacin, etc. Un cambio sustancial en elparmetro analgico externo que esta siendo monitorizado activara el dispositivo de alarma.Debido al sistema de deteccin de descarga de la bateria, este circuito es especialmente tilen aplicaciones alimentadas a bateras. El Amplificador de potencia de audio se usan en auto-radios, equipos domsticos de audio econmicos y parte de la seccin de audio de receptoresde televisin. Los Sistemas de Radio AM/FM se emplea como receptor en radios porttiles de FM y AMde baja potencia, autoradios y otros tipos similares.El sistema de recepcin AM se emplea tpicamente en receptores miniatura y subminiaturade AM de radiodifusin, del tiempo y de otros tipos. El temporizador de control paraelectrodomsticos puede encontrarse en hornos de microondas, videos, cocinas elctricas,lavadoras, etc. El procesador de recuccin de ruido dolby se usa en todo tipo de sistemasde audio HI-FI, dispositivos de grabacin, receptores FM, etc., donde se desee disponer delsistema de reduccin de ruido Dolby. El circuito de reloj se emplea en relojes de todo tipo. El generador de sonidos mltiplesse emplean para producir sonido en video-juegos, alarmas, muecas e indicadores de control.37
  • 22. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.ar Entre los circuitos digitales que vimos anteriormente se encuentra el microcomputadorde 8 bits; este al igual que los microprocesadores de 4, 8 y 16 bits, y los microcomputadoresde 4 bits, estos de 8 bits pueden emplearse en hornos microondas, juegos de televisin,calculadoras, etc. Los Microprocesadores de 32 bits se emplean en el diseo de ordenadores con altasprestaciones y en sistemas controlados por ordenador. Los Microprocesador de 16 bits poseenunas prestaciones operativas superiores a las de los 4 y 8 bits. Sus actuales aplicacionescubren los juegos de TV, sistemas de control de acondicionadores, aplicaciones de control deprocesos, ordenadores personales y de pequeos ordenadores de gestin. Unos de los Circuitos Integrados de Interfase que explicamos anteriormente son losconversores analgico-digitales; los cuales se usan en instrumentacin, telemetra, utillajecontrolado por ordenador y otros sistemas en los que una seal analgica de entrada debeemplearse en un dispositivo digital. La mayora de las magnitudes fsicas como temperatura,presin, iluminacin, radiacin, etc., pueden medirse mediante su conversin a sealeselctricas analgicas y posteriormente en valores digitales para su uso en procesos digitales.3.1.1.- Ramas que abarca el uso de los Circuitos Integrados. Los Circuitos Integrados actualmente son utilizados en casi todas las ramas como sonla medicina, la industria, el comercio, etc. A diferencia de cuando surgieron; ya que eranutilizados principalmente en la astronutica y en el ejercito.3.2.- Funciones principales de los Circuitos Integrados. Las funciones principales de los circuitos integrados son mejorar las funciones de losaparatos tanto electrnicos como electrodomsticos; as como reducir el tamao, complejidady por lo tanto el costo tambin disminuye. CONCLUSIONES Como Conclusin podemos mencionar que los Circuitos Integrados son pequeos circuitoselectrnicos que han ido evolucionando con el paso del tiempo; ya que su funciones hancrecido y su tamao a disminuido considerablemente; la llamada Miniaturizacin. Estos circuitos estn formados por una delgada oblea de silicio sobre la cual se fabrican lostransistores; la tcnica llamada fotolitografa ha permitido a los diseadores crear centenaresde miles de transistores en un solo chip situando de forma adecuada las numerosas regionestipo n y p. Durante la fabricacin, estas regiones son interconectadas mediante conductoresminsculos, a fin de producir circuitos especializados complejos. Estos circuitos integrados sonllamados monolticos por estar fabricados sobre un nico cristal de silicio. Los chips requierenmucho menos espacio y potencia, y su fabricacin es ms barata que la de un circuito37
  • 23. Circuitos Integrados, Tecnologa http://www.profesormolina.com.arequivalente compuesto por transistores individuales. En la actualidad, los pasos para fabricar un circuito integrado han cambiado, ya quehan surgido nuevas industrias que han asumido la responsabilidad de introducir los ltimosavances tecnolgicos en el equipo de procesamiento. El resultado es que el fabricante puedeconcentrarse en el diseo, el control de calidad, en el mejoramiento de las caractersticas defuncionamiento y confiabilidad y en una todava mayor miniaturizacin haciendo de esta formaa los circuitos integrados cada vez mas confiables y con una menor complejidad fsica y por lotanto un menor costo. Los circuitos integrados han hecho posible el desarrollo de muchos nuevos productos,como computadoras y calculadoras personales, relojes digitales y videojuegos. Se han utilizadotambin para mejorar y rebajar el costo de muchos productos existentes, como los televisores,los receptores de radio y los equipos de alta fidelidad. El desarrollo de los circuitos integrados ha revolucionado los campos de lascomunicaciones, la gestin de la informacin y la informtica. Los circuitos integrados hanpermitido reducir el tamao de los dispositivos con el consiguiente descenso de los costes defabricacin y de mantenimiento de los sistemas. Al mismo tiempo, ofrecen mayor velocidady fiabilidad. Los relojes digitales, las computadoras porttiles y los juegos electrnicos sonsistemas basados en microprocesadores.37