war

Waxaa laga yaabaa in ka dib sharciga Ohm, sharciga labaad ee ugu caansan ee elektiroonigga ah waa sharciga Moore: Tirada transistor-yada lagu soo saari karo wareegga isku dhafan ayaa labanlaabmaya labadii sanaba mar ama wax ka badan. Transistor-ka shaqsiga ahi wuu sii yaraan doonaa muddo ka dib. Waxaan bilownay inaan fileyno jiil cusub oo chips ah oo leh cabbiro yaryar oo sifo yar leh si ay ugu soo baxaan xawaare caadi ah, laakiin maxay tahay ujeeddada wax yaraynta?
Qarnigii la soo dhaafay, injineernimada elektaroonigga ah ayaa sameeyay horumar la taaban karo. Sannadihii 1920-aadkii, raadiyaha AM ee ugu horumarsan waxay ka koobnaayeen dhowr tuubbo oo faakuum ah, dhowr inductor oo waaweyn, capacitors iyo resistors, daraasiin mitir ah oo fiilooyinka loo isticmaalo anteeno ahaan, iyo batari badan. si loo xoojiyo qalabka oo dhan. Maanta, waxaad dhegaysan kartaa in ka badan darsin adeegyada Streaming music on qalabka jeebka, oo aad samayn kartaa in ka badan.Laakiin miniaturization ma aha oo kaliya ee la qaadi karo: waxa gabi ahaanba lagama maarmaan ah in la gaaro waxqabadka aan ka fileyno qalabka our maanta.
Mid ka mid ah faa'iidooyinka muuqda ee qaybaha yaryar ayaa ah inay kuu oggolaadaan inaad ku darto waxqabadyo badan oo isku mid ah. Tani waxay si gaar ah muhiim ugu tahay wareegyada dhijitaalka ah: qaybo badan oo ka mid ah waxay ka dhigan tahay inaad samayn karto wax badan oo ka baaraandeg ah isla waqti isku mid ah. Tusaale ahaan, aragti ahaan, Qadarka macluumaadka uu farsameeyo processor-ka 64-bit ah ayaa siddeed jeer ka badan 8-bit CPU oo ku shaqeeya isla saacad isku mid ah. Laakiin sidoo kale waxay u baahan tahay siddeed laab qaybo badan: diiwaannada, daanadaha, basaska, iwm. ayaa dhammaantood siddeed jeer ka weyn. .Marka waxaad u baahan tahay chip sideed jeer ka weyn ama transistor sideed jeer ka yar.
Isla sidaas oo kale ayaa loogu talagalay chips-yada xusuusta: Markaad sameysid transistor-yar-yar, waxaad haysataa meel badan oo kayd ah oo isku mid ah. , transistor-ka yar, ayaa ka sii wanaagsan, waxaana jira sabab kale oo muhiim ah: waxqabadkooda si weyn ayaa loo hagaajiyay. Laakiin sababta dhabta ah?
Mar kasta oo aad samayso transistor, waxa ay ku siinaysaa qaybo dheeraad ah oo bilaasha. Isticmaal tamarta oo hoos u dhigta xawaaraha transistor-ka
Awoodda u dhaxaysa labada kirishbooyada waa shaqo ka mid ah cabbirkooda jireed: cabbirka yar wuxuu ka dhigan yahay awood yar. Oo sababtoo ah capacitors yaryar waxay ka dhigan yihiin xawaarahooda sare iyo awoodda hoose, transistor-yada yaryar waxay ku socon karaan saacadaha saacadaha sare waxayna kala saaraan kulayl yar marka sidaas la samaynayo.
Marka aad hoos u dhigto xajmiga transistor-ka, capacitance ma aha saameynta kaliya ee isbedeleysa: waxaa jira saameyno farsamo oo badan oo quantum ah oo aan caddayn qalabyada waaweyn. Si kastaba ha ahaatee, guud ahaan marka la hadlo, samaynta transistor-yada yaryar waxay ka dhigi doontaa mid dhakhso badan. Laakiin alaabta elektiroonigga ah ayaa aad u badan. Marka laga reebo kaliya transistors. Markaad hoos u dhigto qaybaha kale, sidee ayay u shaqeeyaan?
Guud ahaan, qaybaha dadban sida resistors, capacitors, iyo inductors ma fiicnaan doonaan marka ay sii yaraanayaan: siyaalo badan, way ka sii dari doonaan , si loo badbaadiyo booska PCB.
Cabbirka caabbinta waa la dhimi karaa iyada oo aan wax khasaare ah keenin. Iska caabbinta gabal maaddooyin ah ayaa la bixiyaa, halkaas oo l dhererkeedu yahay, A waa aagga qaybta, iyo ρ waa caabbinta walxaha. si fudud u yaree dhererka iyo qaybta iskutallaabta, oo ku dhammaata iska caabin jir ahaan ka yar, laakiin weli leh iska caabin isku mid ah. Khasaaraha keliya ayaa ah in marka la kala saaro awood isku mid ah, iska caabiyeyaasha jir ahaan yaryar ayaa dhalin doona kulayl ka badan kuwa waaweyn. Sidaa darteed, yar yar resistors waxaa loo isticmaali karaa oo kaliya wareegyada tamarta yar. Jadwalkani wuxuu muujinayaa sida heerka ugu sarreeya ee awoodda iska caabinta SMD ay hoos u dhacdo marka cabbirkoodu hoos u dhaco.
Maanta, iska caabinta ugu yar ee aad ka iibsan karto waa metric 03015 cabbirka (0.3 mm x 0.15 mm) Awoodooda lagu qiimeeyay waa 20mW kaliya waxaana loo isticmaalaa oo keliya wareegyada kuwaas oo baabi'iya awood aad u yar oo aad u xaddidan cabbirkooda. metric yar 0201 xirmo (0.2 mm x 0.1 mm) ayaa la sii daayay, laakiin weli lama gelin wax soo saarka. Laakiin xitaa haddii ay ka muuqdaan buug-gacmeedka soo saaraha, ha filanin in ay meel walba joogaan: inta badan robot-yada iyo meelaha la soo qaado maaha kuwo sax ah oo ku filan. si loo maareeyo, si ay weli u noqdaan badeecooyin wanaagsan.
Capacitors sidoo kale waa la dhimi karaa, laakiin tani waxay yaraynaysaa awoodooda. Habka xisaabinta awoodda capacitor shunt waa, halkaas oo A waa aagga guddiga, d waa masaafada u dhaxaysa iyaga, iyo ε waa dielectric joogto ah. (hantida qalabka dhexe) .Haddii capacitor (asal ahaan qalab guri) la yareeyey, aagga waa in la yareeyaa, taas oo hoos u dhigaysa awoodda. Haddii aad weli rabto inaad xirto nafara badan oo mug yar ah, ikhtiyaarka kaliya ee waa in la isku dhejiyo dhowr lakab oo wadajir ah. Sababo la xiriira horumarinta alaabta iyo wax soo saarka, kuwaas oo sidoo kale sameeyey filimo khafiif ah (yar yar) iyo dielectrics gaar ah (oo leh ε weyn) suurtagal ah, xajmiga capacitors ayaa si weyn hoos ugu dhacay dhowrkii sano ee la soo dhaafay.
Capacitor-ka ugu yar ee la heli karo maanta wuxuu ku jiraa xirmo metric ultra-yar 0201: kaliya 0.25 mm x 0.125 mm. Awoodooda waxay ku xaddidan tahay 100 nF weli faa'iido leh, iyo awoodda ugu badan ee hawlgalka waa 6.3 V. Sidoo kale, xirmooyinkani waa kuwo aad u yar iyo waxay u baahan yihiin qalab casri ah oo lagu maareeyo, taasoo xaddidaysa korsashadooda baahsan.
Inductors, sheekadu way yara dhib badan tahay. Inductance of gariiradda toosan waxaa bixiya, halkaas oo N waa tirada leexashada, A waa aagga isgoysyada ee gariiradda, l waa dhererkeeda, iyo μ waa wax joogto ah (permeability) .Haddii dhammaan cabbirada la dhimo kala badh, inductance sidoo kale waa la dhimi doonaa kala badh. Si kastaba ha ahaatee, caabbinta siligga ayaa weli ah mid isku mid ah: tani waa sababta oo ah dhererka iyo qaybta isdhaafka ee fiilada ayaa la dhimay si a rubuc ka mid ah qiimihiisii ​​asalka ahaa.Tani waxay ka dhigan tahay inaad ku dhammaynayso iska caabin isku mid ah badhkii inductance, markaa waxaad kala badh ka dhigaysaa tayada (Q) ee gariiradda.
Inductor-ka ugu yar ee ganacsi ahaan loo heli karo wuxuu qaataa cabbirka inch ee 01005 (0.4 mm x 0.2 mm) .Kuwani waa ilaa 56 nH waxayna leeyihiin iska caabin yar oo ohms ah sida muuqata weligood lama soo gelin suuqa.
Xadaynta jireed ee inductors waxaa lagu xalliyay iyadoo la adeegsanayo ifafaale loo yaqaan 'dynamic inductance', kaas oo lagu arki karo gariiradaha ka samaysan graphene. Laakiin sidaas oo ay tahay, haddii loo soo saari karo qaab ganacsi ahaan, waxay kordhin kartaa 50% ugu dambeyntii. gariiradda si fiican looma yarayn karo
Tani waxay ina keenaysaa shay kale oo la yareeyey qarnigii la soo dhaafay laakiin laga yaabo inaadan isla markiiba ogaanin: hirarka hirarka aan u isticmaalno isgaarsiinta Xawaaraha FM-ta ee u dhexeeya 100 MHz ama 3 mitir ayaa caan noqday 1960-meeyadii, maantana waxaan inta badan isticmaalnaa isgaarsiinta 4G agagaarka 1 ama 2 GHz (qiyaastii 20 cm) soo noqnoqoshada sare waxay ka dhigan tahay awoodda gudbinta macluumaadka badan. Sababtuna waa yaraynta in aan haysano raadiyayaal raqiis ah, la isku halayn karo oo tamar-badbaadiya kuwaas oo ka shaqeeya soo noqnoqoshadan.
Mawjadaha mawjadaha oo yaraada waxay yareeyaan anteenooyinka sababtoo ah cabbirkoodu wuxuu si toos ah ula xiriiraa inta jeer ee ay u baahan yihiin inay gudbiyaan ama helaan. Taleefannada gacanta ee maanta uma baahna anteenooyin dheer oo soo baxaya, taas oo ay ugu wacan tahay isgaadhsiintooda u heellan xawaaraha GHz, taas oo anteenadu u baahan tahay oo kaliya inay ahaato hal keliya. Dhererka sentimitirka.Tani waa sababta inta badan talefannada gacanta ee ay weli ku jiraan kuwa FM-ta ah ay uga baahan yihiin in aad xidhidhiyaha dhegaha ka hor inta aanad isticmaalin: raadiyuhu waxa uu u baahan yahay in uu u isticmaalo xadhigga taleefoonka dhegaha sida anteeno si uu u helo awood ku filan oo ku filan hirarkaas hal mitir ah.
Sida wareegyada ku xiran anteenooyinkeena yar yar, marka ay yar yihiin, waxay dhab ahaantii noqdaan kuwo sahlan in la sameeyo. Tani ma aha oo kaliya sababtoo ah transistor-ka ayaa noqday mid degdeg ah, laakiin sidoo kale sababtoo ah saameynta xariiqda gudbinta hadda maaha arrin. In gaaban, marka dhererka dhererka Siliggu wuxuu dhaafaa toban meelood meel mawjadda dhererka, waxaad u baahan tahay inaad tixgeliso wareegga wareegga dhererkiisa marka la naqshadeynayo wareegga. Haddii aad isku dhejisid qaybo kala duwan, waa madax-xanuun, laakiin haddii aad u dhigto wareegga dhowr milimitir oo laba jibbaaran, dhib maaha.
Saadaasha dhimashada sharciga Moore, ama muujinta in saadaashani ay khaldan yihiin marar badan, waxay noqotay mawduuc soo noqnoqda ee saxafiyiinta sayniska iyo tignoolajiyada. Xaqiiqdu waxay tahay in Intel, Samsung, iyo TSMC, saddexda tartan ee weli safka hore ku jira. Ciyaarta, sii wad inaad cadaadiso sifooyin badan halkii mikromitir oo laba jibbaaran, oo qorshee inaad soo bandhigto jiilal dhowr ah oo chips la hagaajiyay mustaqbalka. Inkasta oo horumarka ay sameeyeen tillaabo kasta aysan noqon doonin mid weyn sida labaatan sano ka hor, miniaturization of transistors way sii socotaa
Si kastaba ha noqotee, qaybaha kala duwan, waxaan u muuqaneynaa inaan gaarnay xadka dabiiciga ah: samaynta iyaga oo yaryar ma wanaajiyaan waxqabadkooda, iyo qaybaha ugu yar ee hadda la heli karo way ka yar yihiin inta badan kiisaska isticmaalka badankoodu waxay u baahan yihiin. laakiin haddii uu jiro Sharciga Moore, waxaan jeclaan lahayn inaan aragno inta qof uu riixi karo loolanka alxanka ee SMD.
Had iyo jeer waxaan rabay inaan sawir ka qaado PTH resistor oo aan isticmaalay 1970-meeyadii, oo aan ku dhejiyo SMD resistor, sida aan hadda isku bedelayo. Hadafkaygu waa inaan walaalaheyga dhigo (midna maahan. alaabta elektarooniga ah) intee in le'eg ayaa isbeddelaya, oo ay ku jiraan xitaa waxaan arki karaa qaybaha shaqadayda, (sida aragga indhahaygu u sii xumaanayaan, gacmahaygu way sii xumaanayaan gariir).
Waxaan jeclahay in aan sheego, ma wada jirtaa ama maya. Runtii waan necbahay "hagaajin, roonow." Mararka qaarkood qaabkaagu si fiican ayuu u shaqeeyaa, laakiin mar dambe ma heli kartid qaybo. Waa maxay jahannamada taasi?
Xaqiiqdu waxay tahay in saddexda shirkadood ee Intel, Samsung iyo TSMC ay wali ku tartamayaan safka hore ee ciyaartan, iyagoo si joogto ah u tuujinaya astaamo dheeri ah halkii mikromitir laba jibaaran.
Qaybaha elegtarooniga ah waa kuwo waaweyn oo qaali ah.Sannadkii 1971, celceliska qoysku waxay lahaayeen dhawr idaacadood, stereo iyo TV. Sannadkii 1976-kii, kombuyuutar, xisaabiyeyaasha, saacadaha dhijitaalka ah iyo saacadaha ayaa soo baxay, kuwaas oo yar yar oo aan qaali ahayn macaamiisha.
Qaar ka mid ah miniaturization-ka ayaa ka yimaada naqshadeynta. Amplifiers-ka hawlgalku wuxuu oggol yahay isticmaalka gyrators, kaas oo bedeli kara inductors waaweyn xaaladaha qaarkood. filtarrada firfircoon waxay sidoo kale baabi'iyaan inductors.
Qaybaha waaweyni waxay kor u qaadaan waxyaabo kale: yaraynta wareegga, taas oo ah, isku dayaya in ay isticmaalaan qaybaha ugu yar si ay u sameeyaan wareegga shaqada. Maanta, ma daneyno wax badan. Ma u baahan tahay wax si aad u beddesho calaamadda? Qaado cod-weyneeye shaqeyn. Ma u baahan tahay mishiin dawladeed? Qaado mpu.etc Qabo shaqo la mid ah cod-weyneeye-hawleed. Laakin mar labaad, yaraynta ayaa daryeeli doonta isticmaalka awoodda
Waxaad dhab ahaantii seegtay qaar ka mid ah faa'iidooyinka/sababaha ugu waaweyn ee cabbirka la dhimay: dulinnada xirmada oo la dhimay iyo kororka maaraynta awoodda (taas oo u muuqata mid liddi ku ah).
Marka laga eego aragtida wax ku oolka ah, marka cabbirka muuqaalka uu gaaro qiyaastii 0.25u, waxaad gaari doontaa heerka GHz, wakhtigaas oo xirmada SOP ee weyn ay bilaabeyso inay soo saarto saameynta ugu weyn *.
Halkaa marka ay marayso, xidhmooyinka QFN/BGA si weyn ayay u horumareen xagga waxqabadka. Intaa waxaa dheer, marka aad ku dhejiso baakidhka sidan oo kale ah, waxaad ku dhammaanaysaa *waxqabad kuleyl ah oo aad u wanaagsan iyo suuf daboolan.
Intaa waxaa dheer, Intel, Samsung, iyo TSMC dhab ahaantii waxay ciyaari doonaan door muhiim ah, laakiin ASML ayaa laga yaabaa inay aad uga muhiimsan tahay liiskan. Dabcan, tani ma khusayso codka dadban.
Ma aha oo kaliya in la dhimo kharashaadka silikon iyada oo loo marayo habsocodka jiilka soo socda.Waxyaabaha kale, sida bacaha
Inta badan waxaan arkaa alaabooyinka buug-yaraha qaarkood, halkaas oo qodobka kaliya ee wadista uu yahay dhimista qiimaha. Mhz / cabbirka xusuusta waa isku mid, shaqada SOC iyo habaynta biinku waa isku mid. Waxa laga yaabaa inaan isticmaalno tignoolajiyada cusub si loo yareeyo isticmaalka tamarta (sida caadiga ah tani bilaash maaha, markaa waa inay jiraan faa'iidooyin tartan ah oo ay macaamiishu daneeyaan)
Mid ka mid ah faa'iidooyinka qaybaha waaweyn waa walxaha ka-hortagga shucaaca.Transistor-yar-yar ayaa aad ugu nugul saameynta fallaadhaha cosmic, xaaladdan muhiimka ah. Tusaale ahaan, meel bannaan iyo xitaa indho-indheynta sare ee sare.
Ma aanan arkin sabab weyn oo xawaaruhu kordho
Waxaa laga yaabaa inaad rabto inaad hubiso xisaabtaada adiga oo xisaabinaya farqiga u dhexeeya daahitaanka faafinta sababtoo ah isbeddelada baakadaha iyo wareegyada yaraaday (1/frequency) .Taasi waa in la yareeyo dib u dhaca / muddada kooxaha. Waxaad ogaan doontaa in aysan xitaa soo muuqan sida arrin wareegsan.
Mid ka mid ah shay aan rabo inaan ku daro ayaa ah in IC-yo badan, gaar ahaan naqshadaha duugga ah iyo chips-yada analogga ah, aan dhab ahaantii hoos loo dhigin, ugu yaraan gudaha. Sababtoo ah hagaajinta wax soo saarka otomatiga ah, baakadaha ayaa noqday kuwo yaryar, laakiin taasi waa sababtoo ah xirmooyinka DIP waxay badanaa leeyihiin wax badan oo ka mid ah. bannaanka ku haray gudaha, ma aha sababtoo ah transistor-ka iwm ayaa noqday kuwa yar.
Marka laga soo tago dhibaatada samaynta robot-ka mid sax ah oo ku filan in uu si dhab ah u maareeyo qaybaha yar yar ee codsiyada degdega ah ee soo qaadista iyo goobta, arrin kale ayaa ah alxanka qaybo yaryar. Gaar ahaan marka aad weli u baahan tahay qaybo waaweyn sababtoo ah shuruudaha awoodda / isticmaalka. koollada alxanka gaarka ah, habyaalada koollada alxanka tallaabo gaar ah (codso qadar yar oo koollada alxanka meesha loo baahan yahay, laakiin weli waxay bixiyaan koollada Alxan ku filan qaybaha waaweyn) bilaabay inuu noqdo mid aad u qaali ah.Sidaas darteed waxaan qabaa in ay jirto taagga, iyo miniaturization dheeraad ah ee wareegga wareegga. Heerka guddidu waa hab qaali ah oo macquul ah. Halkaa marka ay marayso, waxa laga yaabaa inaad sidoo kale sameyso is-dhexgal dheeraad ah heerka wafer silikoon oo aad fududayso tirada qaybaha kala duwan ee ugu yar.
Waxa aad tan ku arki doontaa telefoonkaaga. Qiyaastii 1995kii, waxa aan iibsaday qaar ka mid ah talefannada gacanta ee hore ee garaashka dhawr dollar midkiiba. Inta badan IC-yada waa dalool. La aqoonsan karo CPU iyo NE570 compander, IC weyn oo dib loo isticmaali karo.
Kadibna waxaan ku dhameeyay qaar ka mid ah telefoonada gacanta ee la cusbooneysiiyay. Waxaa jira qaybo aad u yar oo aan la garanaynin. Tiro yar oo IC ah, ma aha oo kaliya cufnaanta ayaa sarreeya, laakiin sidoo kale naqshad cusub (fiiri SDR) ayaa la qaatay, taas oo meesha ka saaraysa inta badan. qaybaha gaarka ah ee markii hore aan laga maarmi karin.
> (Cod qadar yar oo koollada alxanka ah halka loo baahdo, laakiin weli sii koollada alxanka ku filan ee qaybaha waaweyn)
Hey, waxaan qiyaasay qaabka "3D/Wave" si loo xalliyo dhibaatadan: khafiif ah halka qaybaha ugu yar yihiin, iyo dhumuc weyn halka wareegga korantadu ku yaal.
Maalmahan, qaybaha SMT waa kuwo aad u yar, waxaad isticmaali kartaa qaybo kala duwan oo dhab ah (ma aha 74xx iyo qashinka kale) si aad u naqshadeyso CPU-gaaga oo aad ku daabacdo PCB. Ku rushee LED, waxaad arki kartaa inay shaqeyneyso waqtiga dhabta ah.
Sanadihii la soo dhaafay, waxaan xaqiiqdii u mahadcelinayaa horumarka degdega ah ee qaybaha isku dhafan iyo kuwa yaryar. Waxay bixiyaan horumar aad u weyn, laakiin isla mar ahaantaana waxay ku daraan heer cusub oo adag habka soo noqnoqda ee prototyping.
Hagaajinta iyo xawaaraha jilitaanka ee wareegyada analoogga ayaa aad uga dhaqso badan waxa aad ku sameyso shaybaarka.Sida inta jeer ee wareegyada dhijitaalka ah ay kor u kacdo, PCB-gu wuxuu noqonayaa qayb ka mid ah kulanka. Tusaale ahaan, saamaynta khadka gudbinta, daahitaanka faafinta. Tiknoolajiyada cidhifku waxay si fiican ugu kharash garaysaa dhamaystirka naqshadaynta si sax ah, halkii aad wax ka beddeli lahayd shaybaarka.
Sida shayada hiwaayadda leh, qiimaynta. Guddiyada wareegga iyo qaybaha ayaa xal u ah dhimista qaybaha iyo cutubyada tijaabinta ka hor.
Tani waxay ka dhigi kartaa arrimuhu inay lumiyaan "madadaalo", laakiin waxaan u maleynayaa in helitaanka mashruucaaga inuu shaqeeyo markii ugu horeysay laga yaabo inay macno badan yeelato sababtoo ah shaqada ama hiwaayadaha.
Waxa aan ka beddelayay qaar ka mid ah nashqadaha laga soo bilaabo dalool ilaa SMD. Samee badeecooyin jaban, laakiin ma ahan wax lagu farxo in la dhiso tusaalayaal gacanta. Hal qalad oo yar: "meel barbar socda" waa in loo akhriyaa sida "saxan barbar socda".
Maya. Ka dib marka nidaamku guuleysto, cilmi-baarayaasha qadiimiga ah ayaa wali ku jahwareeri doona natiijooyinkooda. Yaa og, laga yaabee in qarniga 23aad, Isbahaysiga Planetary Alliance uu qaadan doono nidaam cusub…
Waan ku heshiin waayey wax badan cabbirka dhabta ah ee u dhigma-ma aha sidaas) si kastaba. Adag), laakiin ugu yaraan qof kastaa wuu ogaan doonaa waxa tignoolajiyada aad ka hadlayso (metric/imperial)!
"Guud ahaan marka loo hadlo, qaybaha aan fiicneyn sida resistors, capacitors, iyo inductors ma fiicnaan doonaan haddii aad ka dhigto kuwo yaryar."