Electrónica digital integrada

3.1 Circuitos Integrados: CHIPS
Es un circuito electrónico funcional cuyos componentes se fabrican todos a la vez sobre una base monolítica de material semiconductor (sustrato); esto es lo que se le conoce por chip.
El chip una vez encapsulado para que pueda ser manejable da lugar al circuito integrado
Bardeen, Brattain y shockley: inventores del transistor (1948)
Jack S. Kilby y Robert S.Noyce : diseñan el circuito integrado (1958-1959)
BIESTABLE: cuatro transistores y cuatro resistencias (primer CI)
3.2.1 Fabricación de chips
Los CI se fabrican partiendo de obleas de cristal de silicio, de 100 a 125 mm de diámetro y de 0.2 mm de espesor, el espesor se precisa para que la oblea pueda tratarse con facilidad, garantizando resistencia mecánica suficiente.
Una vez procesadas lasobleas estas se cortan en cientos de trocitos rectangulares iguales(chips) de 1 a 10 mm de lado y 0.2 mm de espesor, cada chip es un circuito electrónico que puede contener mas de 100 mil componentes.
Ejemplo: microprocesador de 68000 de Motorola
3.3 Escalas de integración
Desde la aparición del primer CI comercial en 1961 las densidades de componentes por mde la pastilla han ido en constanteaumento.
Actualmente la densidad de integración es espectacularmente alta gracias a las necesidades de las aplicaciones electrónicas en proyectos aeroespaciales
Ejemplo: microprocesador de 64 bits Pentium de intel (contiene 3 millones de transistores)
El nivel de complejidad de los CI digitales se expresa en la escala de integración que da la idea del numero de puertas integradas y por lotanto de su complejidad.
Cuando un chip contiene un max. De 12 puertas es de tipo SSI( small scale integration) ejemplo: EXOR
Chip de 13 a 100 puertas es de tipo MSI(médium scale integration) ejemplo: decodificadores
Chip de 100 a 1000 puertas es de tipo LSI (large scale integration) ejemplo: procesadores aritméticos.
Chips de 1000 a 10000 puertas es de tipo VLSI (very large scale integration)ejemplo: moderno microprocesadores
Chip de 10000 o mas puertas es de tipo VVSI (very very large scale integration)
3.4 TECNOLOGIAS DE LOS CI DIGITALES
3.4.1 Tecnologias bipolares.
El termino bipolar se debe a que en los circuitos electrónicos integrados digitales de usan con transistores tipo NPN y PNP , cuyo funcionamiento se basa en dos portadores de carga y por eso se denominan bipolaresTecnologías representativas( algunas de ellas obsoletas)
-RTL (resistor- transistor logic) = ya no se fabrica
-DTL (diode -transistor logic) = ya no se fabrica
-HTL (high- threshold logic) = se diseño para aplicaciones industriales donde el ruido es muy elevado, alta inmunidad al ruido, es lenta, consume mucho, no se utiliza en la actualidad
-TTL (transistor- transistor logic) = (maspopular) alta velocidad de respuesta alimentación de 5V.
-ECL (emitter- coupled logic) = la mas rápida de todas, de lógica no saturada, alta velocidad, su empleo se limita a casos especiales.
-IIL (integrated- inyection logic) = la de mayor densidad de integración consume menos que la popular TTL, mas lenta, no se ha hecho popular, se emplea poco, se puede decir que es una tecnología bipolar de caraa chips de alta escala de integración.

3.4.2 Tecnologia MOS
Los CI se basan en MOS ( metal oxido semiconductor)
PMOS = la mas antigua, ya es obsoleta, se basa en transistores MOS de canal P, alta densidad de integración, es lenta. EJ. 8008 de intel
NMOS= mas rápida que PMOS, empleada en populares microprocesadores de 8 bits. EJ. 6800 de Motorola, 8085 de intel
CMOS= domina el campo de losCI de MSI, se caracteriza por un muy bajo consumo y puede funcionar con alimentación de 3 a 15V, requiere cuidados en su manejo.
HCMOS= versión mejora de CMOS, alta velocidad de operación, da lugar a una serie de CI digitales (74HC/HCT/HCU)
HMOS= tecnología MOS avanzada creada por intel, alta velocidad, gran densidad de integración. EJ: 8086 de 16 bits de intel
La tecnología MOS en general...