Clube do Técnico | Aprenda sobre Circuito Integrado (CI)

Aprenda sobre Circuito Integrado (CI)

Circuito Integrado (CI)

A ideia de um Circuito Integrado é realizar ações mais complexas que não podem ser executadas por um único componente. Um circuito integrado pode realizar diferentes funções, como temporizador, oscilador, amplificador, controlador e outras.

Normalmente, os CI’s fazem parte de circuitos maiores. Vamos supor que, no meio de uma placa de som, há um CI para amplificação de um sinal. Ele receberá um sinal eletrônico, o qual será encaminhado através das vias internas para os componentes realizarem suas respectivas ações.

Dentro do CI, podemos ter capacitores, resistores e transistores. Depois que todo o trabalho interno foi realizado, o sinal sai pelo terminal que foi programado para redirecionar o sinal processado para o circuito externo na placa de som.

Apesar de parecer simples, todo o processo de funcionamento de um CI é complicado. O desenvolvimento de um circuito integrado é demorado e exige conhecimento avançado. Hoje, não há muitos CI’s que necessitem ser desenhados e projetados, pois é possível solucionar problemas e atender a quase todas as funções combinando circuitos que já existem.

Os CI’s estão evoluindo no sentido de conterem cada vez mais componentes. A Lei de Moore afirma que a cada 18 meses dobra o número de componentes numa pastilha e isso vem ocorrendo praticamente desde que o circuito integrado foi inventado. Hoje, numa única pastilha já é possível integrar mais de 50 milhões de componentes e isso ocorre com os microprocessadores, como os utilizados nos computadores.

Para quem utiliza estes componentes, na maioria dos casos são empregados nos projetos, reparações e montagens tipos específicos simples que podem ser encontrados em fornecedores apropriados. Hoje existe mais de 1 milhão de tipos diferentes de CI’s que devem ser identificados pelo seu tipo, gravado no próprio componente.

Em muitos casos, como no de equipamentos de uso doméstico, médico, etc., o código é dado pelo próprio fabricante do equipamento, por isso o circuito integrado só pode ser obtido numa oficina autorizada sua, o que dificulta muito o trabalho de reparação. Em outros casos, entretanto, são utilizados circuitos de uso comum, que podem ser encontrados em qualquer loja de componentes. Neste caso, a substituição ou mesmo a elaboração de um projeto é muito mais simples.

Os CI’s são classificados segundo famílias, conforme a função que exercem. As principais são:

a) Analógicos

São aqueles que trabalham como amplificadores ou osciladores, gerando sinais, amplificando sinais, etc.

b) Digitais

Os digitais são aqueles que trabalham com apenas dois níveis de sinais (0 e 1) realizando operações lógicas como as encontradas em computadores. Existem duas grandes famílias de CI’s digitais encontrados nas aplicações práticas comuns. A família TTL que é compatível com a maioria dos computadores funcionando com tensão de 5 V e a família CMOS que trabalha com tensões de 3 a 15 V.

Um grupo importante de CI’s dessa família é o formado pelos microprocessadores. São extremamente complexos que podem ser programados externamente para realizar certa função. Alguns desses CI’s possuem mais de 10 milhões de transistores em seu interior.

Os circuitos desses componentes não vem programados de uma forma específica. Através de um programa que o usuário deve desenvolver os transistores são ativados de modo que o componente faça o que ele deseja. Nesta categoria também enquadramos os microcontroladores, que são circuitos que podem ser programados para controlar dispositivos externos a partir de comandos num teclado ou sinais de sensores.

c) Funções Especiais

PLL (Phase Locked Loop) - CI’s especiais capazes de reconhecer um sinal de determinada frequência. São usados como filtros em diversas aplicações.

Reguladores de Tensão – CI’s que fornecem uma tensão fixa em sua saída independentemente da tensão de entrada. Podemos citar a série 78XX onde o XX significa a tensão de saída (06, 09, 12, 15 V...). Esses circuitos são muito usados em fontes de alimentação.

Receptores – CI’s que possuem toda a configuração para se montar um receptor de rádio com poucos componentes externos.

Osciladores – São circuitos especialmente destinados à gerar sinais de determinadas frequências ou ainda fazer temporizações. O mais conhecido desta família é o 555 que gera sinais até 500 kHz.

Exemplos: 741, CA741, LM339, TL072, LM7805, NE555, LM555, etc. Muitas vezes, as duas primeiras letras identificam o fabricante. Por exemplo, NE555, LM555, TL555 são o mesmo componente, mas de fabricantes diferentes.

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