Entegre Nedir? İç Yapısı Nasıldır? Entegre nasıl bağlanır (Integrated Circuit – IC)

Entegre devre, bazen bir çip veya mikroçip olarak adlandırılabilir. Entegre, üzerinde minyatürleştirilmiş aktif cihazlar (örneğin transistörler ve diyotlar) ve pasif cihazların (örneğin kapasitörler ve dirençlerin) olduğu, tek bir ünite olarak üretilen bir elektronik devre setidir.

Entegreler, ayrık elektronik bileşenlerden yapılan devrelere göre daha küçük, daha hızlı ve daha hızlıdır. Entegreler seri üretim kapasiteleri ve güvenilirlikleri sayesinde elektronik devrelere hızlı bir şekilde adapte olmuşlardır. Entegreler küçük boyutları ve düşük maliyetleri sayesinde bilgisayarlarda, cep telefonlarında ve diğer tüm elektronik dünyasında kullanılmaktadırlar. Entegre devreler; yükseltici, zamanlayıcı, bilgisayar belleği, mikroişlemci vb. olarak işlev görebilirler.

Entegrelerin, 1960’lı yıllarda ortaya çıktıklarından bugüne kadar büyüklükleri, hızları ve kapasiteleri teknik gelişmeler sayesinde çok fazla ilerleme kaydetti.

Entegre devlerin, ayrık devrelere göre iki ana avantajı vardır. Bunlar maliyet ve performanstır. Entegrelerin maliyetlerinin düşük olmasının sebebi, entegreye ait tüm bileşenlerin bir defada bir birim olarak basılıyor olmasıdır. Ayrıca entegre devreler, ayrık devrelere göre çok daha az sayıda malzeme kullanır ve nispeten daha az güç harcadığından performansları yüksektir. Entegre devlerin dezavantajı ise tasarlamanın ve ilk kalıbın yüksek maliyetler ile ortaya çıkmasıdır. Entegre devlerinin yüksek başlangıç maliyeti olduğundan dolayı yalnızca yüksek üretim hacimlerinin beklendiği durumlarda üretilmektedir.

Entegre paketleri, entegre devreyi kaplar ve onu daha kolay kullanabileceğimiz bir elektronik elemana dönüştürür. Entegre kalıbındaki her bir dış bağlantı, küçük bir tel parçası üzerinden paket üzerindeki bir padin veya pinin üzerine bağlanır. Pinler, entegre devre üzerinde yer alan ve devrenin diğer elemanları ile entegrenin bağlanmasına olanak sağlayan terminallerdir. Her biri benzersiz boyutlara, montaj tiplerine, pin sayılarına sahip birçok farklı tipte entegre paketi vardır. Tüm entegreler elektronik kartlara DIP paket veya SMD paket olarak montajlanır.

Tüm entegre devreler polarize edilmiştir ve her pin hem konum hem de işlev açısından benzersizdir. Bu durum, paketin hangi pinin hangisi olduğunu göstermek için bir yolunun olması gerektiği anlamına gelir. Çoğu entegre devrede hangi pinin ilk pin olduğunu belirtmek için bir çentik veya bir nokta kullanılmaktadır. İlk pinin nerede olduğunu öğrendikten sonra, kalan pin numaraları entegre devrenin etrafında saat yönünün tersine hareket ettikçe sırayla artar.

Entegre Çeşitleri

Entegreler içerdikleri elektronik devre elemanı sayısı, işlevleri, üretim teknikleri ve kılıfları gibi farklı kategorilere göre sınıflandırılabilirler.

• TTL ve CMOS Entegreler:

Entegreler, sahip oldukları transistör tipine göre TTL ve CMOS olmak üzere iki farklı çeşide sahiptir. TTL entegrelerde BJT tipi transistörler bulunurken CMOS entegrelerde MOSFET tipi transistörler bulunur.

TTL ve CMOS entegrelerin lojik 1 ve 0 için kullandığı gerilim eşikleri farklıdır.

Günümüzde enerji verimliliği ve hızları sebebiyle işlemciler CMOS teknolojisi kullanılarak üretilmektedir.

CMOS entegrelere örnek olarak 10 adet çıkışa sahip bir sayıcı entegresi olan 4017‘yi verebiliriz. Sıralı yanan LED uygulamalarında sıklıkla tercih edilen bir entegredir.

Hobi elektroniğinde çokça kullanılan bir diğer entegre ise 555 entegresidir. Bu entegre ile çok farklı projeler yapılabilmektedir, bir sonraki yazımızda detaylı olarak bu devrelere değineceğiz.