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