Circuito integrado
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/wiki/Imagen:InternalIntegratedCircuit2.JPG/wiki/Imagen:InternalIntegratedCircuit2.JPG
/wiki/Imagen:InternalIntegratedCircuit2.JPG/wiki/Imagen:InternalIntegratedCircuit2.JPGDetalle de un circuito integrado construido para procesamiento fotográfico.
Un circuito integrado (CI) es una pastilla o chip muy delgada en la que se encuentran miles o millones de dispositivos electrónicos interconectados, principalmente diodos y transistores, aunque también componentes pasivos como resistencias o capacitores. Su área puede ser de un cm2 o incluso inferior. Algunos de los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores que controlan múltiples artefactos: desde computadoras hasta electrodomésticos, pasando por los teléfonos móviles. Otra familia importante de circuitos integrados la constituyen las memorias digitales.
El transistor actúa como un switch. Este puede encenderse electrónicamente o apagarse, o también puede amplificar corriente. Es utilizado por ejemplo en computadoras para almacenar la información o en el amplificadores de un estéreo para hacer la señal del sonido más fuerte.
Las resistencias limitan el flujo de electricidad y nos dan la posibilidad de controlar la cantidad de corriente que es permitida para fluir, las resistencias son utilizadas, entre otras cosas, para controlar el volumen en una televisión o en una radio.
Los capacitores almacenan electricidad y la liberan en un rápido impulso, como en las cámaras fotográficas con una pequeña batería se puede provocar un fuerte flash para iluminar toda la habitación por un instante.
Los diodos detienen la electricidad bajo alguna condición, y le permiten el paso tan solo cuando esta condición cambia. Esto es utilizado por ejemplo, en las foto celdas donde un haz de luz se corta y activa el diodo para detener el flujo a través de él.
Estos componentes son como los bloques para armar en un circuito integrado, dependiendo de cómo son colocados los componentes se puede obtener desde una simple alarma hasta un complejo microprocesador de una computadora.
El primer CI fue desarrollado en 1958 por el ingeniero Jack Kilby justo meses después de haber sido contratado por la firma Texas Instruments. Se trataba de un dispositivo que integraba seis transistores en una misma base semiconductora.
En el año 2000 Kilby Mijares fue galardonado con el Premio Nobel de Física por la contribución de su invento al desarrollo de la tecnología de la información.
Atendiendo al nivel de integración - número de componentes - los circuitos integrados se clasifican en:
SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: inferior a 12
MSI (Medium Scale Integration) medio: 12 a 99
LSI (Large Scale Integration) grande : 100 a 9999
VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande : 10 000 a 99 999
ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande : igual o superior a 100 000
En cuanto a las funciones integradas, los circuitos se clasifican en dos grandes grupos:
Circuitos integrados analógicos.
Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta dispositivos completos como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radio completos.
Circuitos integrados digitales.
Pueden ser desde básicas puertas lógicas (Y, O, NO) hasta los más complicados microprocesadores.
Éstos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un sistema. En general, la fabricación de los CI es compleja ya que tienen una alta integración de componentes en un espacio muy reducido de forma que llegan a ser microscópicos. Sin embargo, permiten grandes simplificaciones con respecto los antiguos circuitos, además de un montaje más rápido.
Tabla de contenidos
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1 Introducción
2 Avances en los circuitos integrados
3 Popularidad de los CIs
4 Véase también
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Introducción
La historia de los circuitos integrados podría explicar un poco por que nuestro mundo esta lleno de circuitos integrados, podemos encontrar muchos de ellos en computadoras. Por ejemplo, la mayoría de las personas ha escuchado probablemente de los microprocesadores. El microprocesador es un circuito integrado que procesa toda la información en la computadora, este mantiene un registro de las teclas que se han presionadas y de si el mouse ha sido movido, cuenta los números y corre los programas, juegos y el sistema operativo. Los circuitos integrados también pueden ser encontrados en todos los aparatos electrónicos modernos como lo son los automóvil, televisores, reproductores de cd’s, reproductores de MP3, teléfonos celulares, etc. Los circuitos integrados fueron posibles gracias a descubrimientos experimentales que demostraron que los semiconductores pueden realizar las funciones de los tubos de vacío. La integración de grandes cantidades de diminutos transistores en pequeños chips fue un enorme avance sobre la ensamblaje manual de los tubos de vacío (válvulas) y circuitos utilizando componentes discretos. La capacidad de producción masiva de circuitos integrados, confiabilidad y facilidad de agregarles complejidad, impuso la estandarización de los CIs en lugar de diseños utilizando transistores que pronto dejaron obsoletas a las válvulas o tubos de vacío. Existen dos ventajas principales de los CIs sobre los circuitos convencionales: coste y rendimiento. El bajo coste es debido a que los chips, con todos sus componentes, son impresos como una sola pieza por fotolitografía y no construidos por transistores de a uno por vez.
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Avances en los circuitos integrados
Los avances que hicieron posible el circuito integrado han sido, fundamentalmente, los desarrollos en la fabricación de dispositivos semiconductores a mediados del siglo XX y los descubrimientos experimentales que mostraron que estos dispositivos podían reemplazar las funciones de las válvulas o tubos de vacío, los que se volvieron rápidamente obsoletos al no poder competir con el tamaño pequeño, el consumo de energía moderado, los tiempos de conmutación mínimos, la confiabilidad, la capacidad de producción en masa y la versatilidad de los circuitos integrados.
Entre los circuitos integrados más avanzados se encuentran los microprocesadores, que controlan todo desde computadoras hasta teléfonos celulares y hornos de microondas. Los chips de memorias digitales son otra familia de circuitos integrados que son de importancia crucial para la moderna sociedad de la información. Mientras que el costo de diseñar y desarrollar un circuito integrado complejo es bastante alto, cuando se reparte entre millones de unidades de producción el costo individual de los CIs por lo general se reduce al mínimo. La eficiencia de los CIs es alta debido a que el pequeño tamaño de los chips permite cortas conexiones que posibilitan la utilización de lógica de bajo consumo (como es el caso de CMOS) en altas velocidades de conmutación.
Con el transcurso de los años, los CIs están constantemente migrando a tamaños más pequeños con mejores características, permitiendo que mayor cantidad de circuitos sean empaquetados en cada chip (véase la ley de Moore). Al mismo tiempo que el tamaño se comprime, prácticamente todo se mejora (el costo y el consumo de energía disminuyen y la velocidad aumenta). Aunque estas ganancias son aparentemente para el usuario final, existe una feroz competencia entre los fabricantes para utilizar geometrías cada vez más delgadas. Este proceso, y el esperado proceso en los próximos años, está muy bien descrito por la International Technology Roadmap for Semiconductors, o ITRS.
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Popularidad de los CIs
Solo ha trascurrido medio siglo después de que se inició su desarrollo y los circuitos integrados se han vuelto omnipresentes. Computadoras, teléfonos móviles y otras aplicaciones digitales son ahora partes inextricables de las sociedades modernas. La informática, las comunicaciones, la manufactura y los sistemas de transporte, incluyendo Internet, todos dependen de las existencia de los circuitos integrados. De hecho, muchos estudiosos piensan que la revolución digital causada por los circuitos integrados es uno de los sucesos más significativos de la historia de la humanidad
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