Transistores

Los transistores tienen varias aplicaciones en el campo de la electrónica, como interruptores, amplificadores de intensidad, etcétera.

Circuito integrado o chip

El circuito integrado es un dispositivo electrónico compuesto por un conjunto de componentes conectados permanentemente entre sí e incluidos en una placa de silicio de menos de 1 mm, formando un conjunto en miniatura capaz de desarrollar las mismas funciones que un circuito formado por elementos discretos.

En un circuito integrado, los componentes activos, diodos, transistores, etcétera, y los componentes pasivos, resistencias, condensadores, etcétera, están integrados dentro de un mismo bloque llamado sustrato.

Los circuitos integrados pueden clasificarse atendiendo a su:

– aplicación o función;

– grado de integración;

– tecnología constructiva.

Atendiendo a su aplicación o función, los circuitos integrados pueden dividirse en:

·Analógicos o lineales, como por ejemplo amplificadores operacionales, reguladores de tensión…

· Digitales, como puertas, básculas, multiplexores, etcétera.

Con relación a su grado de integración se pueden dividir en:

· SSI (Single Scale Integration). Baja escala de integración. En un solo circuito se incluyen unas pocas funciones simples (básculas, inversores, etc.). Integración de hasta 10 puertas lógicas por chip.

· MSI (Medium Scale Integration). Integración de grado medio. 

· LSI (Large Scale Integration). Integración a gran escala. En cada circuito se encuentran numerosas funciones complejas (memorias, unidad central de proceso de datos, etc.) con una integración de 100 a 1 000 puertas por

chip. Como ejemplo, indicaremos el microprocesador 6800fabricado por Motorola.

·VLSI (Very Large Scale Integration). Integración a muy gran escala con intensidades de integración superiores a 1 000 puertas lógicas por circuito integrado.

Clasificación de los Chips según su grado de integración

Los dispositivos bipolares tienen esencialmente dos tipos de portadores de carga, de polaridad opuesta, esto es, electrones cargados negativamente y huecos cargados positivamente. Los diodos y transistores formados por uniones de semiconductores p y n, pertenecen a esta categoría.

Algebra de Boole

En el año 1854, antes de nacer la computadora, el matemático George Boole demostró que, representando por 0 y 1 los estados de cerrado y abierto de un circuito y utilizando oportunamente estos 0 y 1, se podían construir razonamientos lógicos y matemáticos. Así, nació la «lógica de Boole» base de las computadoras actuales y, en particular, de las puertas lógicas. Las leyes de la física y de la electrónica, la profundización en el conocimiento de las propiedades de los materiales y el progreso de la tecnología, han posibilitado el aprovechamiento de las características de algunos materiales para su uso en la computación. Así, para representar el 1 y el 0 de álgebra de Boole, se pueden utilizar materiales ferrosos, asignando un numero al estado de magnetización y el otro al de desmagnetización; o materiales a base de silco (como el transistor), asignando el 1 al estado de conducción y el 0 al de no conducción Con cualquiera de estos procedimientos para representar las posiciones 1 y 0, se puede realizar el tratamiento de la información.

Fabricación y manipulación de los chips

Los circuitos integrados se dibujan en grandes paneles. Posteriormente, se fotografían y se reducen a dimensiones microscópicas, imprimiéndose en finísimas láminas de cristal de silicio. A estas láminas de silicio se les llama oblea (en inglés wafer).

Así, de cada oblea de pocos centímetros de diámetro (10 cm) y 0,5 mm de grosor se sacan miles de chips o circuitos impresos.

Estas láminas de cristal de silicio se cortan en partículas con un diamante. En el interior de cada partícula existe una circuitería y unos componentes, formando el conjunto del circuito integrado. Estos pequeños CI se introducen en una estructura que, además de dar protección, tiene la función de conectar el circuito integrado con los restantes elementos de la computadora.

La tecnología MOS abrió paso a la integración de miles de transistores en una sola plaquita. Antes de entrar en el estudio y descripción de los Cl será conveniente indicar ciertas precauciones que han de seguirse en el manejo de los mismos:

Todo circuito integrado tiene una muesca o marca de referencia. Se deberá prestar atención a esta referencia en el montaje del Cl en los circuitos impresos.

-Los CI tienen numeradas las patillas según un orden previamente establecido.

-No se deberán tocar con los dedos las patillas de los CI. Debido a las corrientes estáticas de nuestro cuerpo, podemos dañarlos de manera irreversible.