مقاله کامل آزمایشگاه معماری در 41 صفحه word قابل ویرایش با فرمت docx
جزئیات وسایل نیمه رسانا:
اهداف:
بعد از پایان یافتن این آزمایش شما باید قادر به :
1- دانستن صورگوناگون وسایل نیمه رسانا
2- پیداکردن اندازه hoiseدرگیتها
3- پیدا کردن گنجایش ورودی وخروجی گیتهای دانستن منطقی به طورنمونه گیتهای ttl
4- دانستن مفهوم تاخیر انتشار
مقدمه:
ازبعد تاریخی ابداع نیمه رسانا
درشهرnew jersey درآزمایشگاه تلفن بل شروع شد.اگرچه امکان ساختsanta clara
درسانفرانسیسکوبوداماحالاعموماً به عنوان Silicon valley شناخته می شود.
توجه کردن به اینکه تعداد زیادی ابداعات در Silicon valley به عنوان زاد
وولد جادویی شمرده می شود. جالب است که پیش ازسال1995سیستمهای دیجیتالی
بااستفاده ازلامپ های خلآ ودیودهای نیمه رسانا ساخته می شد. یک دیود نیمه
رسانا که ازنظراندازه خیلی کوچک ا ست در مقایسه با لامپ خلأ انرژی بیشتری
مصرف می کند. درنتیجه درسیستم دیجیتالی داشتن سایزفیزکی بزرگ ومصرف انرژی
نسبتاً بالابه چشم میخورد.
درسال1995این وضعیت با ظهورترانزلیستوربهبود یافت. William schockly جایزه ای رابرای سهم داشتن درابداع وتوسعه ترانزلیستوربرنده شد.
درواقع schockly آزمایشگاه تلفن بل را
ترک کرد ومؤسسه خود را با نام Schockly semiconductor lab دایرکرد. دوسال
بعدیک گروه کوچک از دانشمندان این مؤسسه راترک کردندومؤسسه خودششان
راfair child semicon ductor نامیده می شد درsilicon valley شروع کردند.
درسال1986دودانشمند دیگربا
نامهایrobert noyce وgordon moor مؤسسه Fair child را ترک کردند وشرکت
جدیدی را بنامintegrated electronsic تأسیس کردند که عموماً به عنوان
intel شناخته می شود.
قابل توجه است که دو دانشمندکه خودرا
گرفتارطراحی8080کردند. شرکتintel را ترک کردند ومؤسسه جدیدی را بنامzilog
کهZ-80 رااختراع کرد را پرکردند. ترانزلیستورکه درمقابل دیود خصوصیات
مفیدی مانند کوچکی سایزومصرف انرژی کم داشت جایگزین لامپ خلأ شد. تا سال
1965 مدارات وگیتهای منطقی با این وسیله ها ساخته می شد. تکنولوژی ساختمان
آنهابه سمت استفاده ازنیمه رساناها که IC نامیده می شد توسعه یافت. روز
به روز طراحی اجزاء سازنده بهتر میشود. طراحی اجزاء IC با ترانزیستورها
جدا ازهم شروع شد. سپسssi (مجتمع سازی در مقیاس کوچک) وmsi(مجتمع سازی در
مقیاس متوسط) وlst(مجتمع سازی درمقیاس بزگ) ودرپایان تکنولوژی Vlsi(مجتمع
سازی درمقیاس بسیار بزرگ) که هم اکنون استفاده میشود بوجود آمد.
|
1 تا 10 ترانزیستور در یک تراشه
|
SSI
|
|
10 تا 100 ترانزیستور در یک تراشه
|
MSI
|
|
100 تا 500 ترانزیستور تا 10000 تا 20000 در یک تراشه
|
LSI
|
|
20000 تا 300000 در یک تراشه
|
VLSI
|
درریزپردازنده های8بیتی و16بیتی
سایزتراشه هامعمولاً به ترتیب150و350میلی است. بطورنمونه یک پرداز16بیتی
داری000/100ترانزیستوردرساختمان خود است. وقتی که کمیتها رابرسی می کنیم
اندازه گیری، نمایش، ضبط واداره کردن آنها ونشان دادن آنها به صورت شماره
ای ورقعی ازاهمیت بالایی برخوردار است. درحقیقت،دو راه اساسی برای نمایش
مقاومت کمیت وجود دارد که آن آنالوگ ودیجیتال است.
معرفی آنالوگ :
در این سیستم کمیت ها بصورت نسبی به
نمایش درمیایند. برای مثال،انحراف سوزن درآمپرسنج در سرتاسرآن نسبی ا ست.
دماسنج مثال دیگری است؛سطح جیوه به دما بستگی دارد وهرتغیری در دما برروی
ارتفاع جیوه تأثیر می گذارد.
معرفی دیجیتال:
در این سیستم کمیتهابه صورت رقمی
نمایش داده میشوند نه به صورت نسبی.یک مثال دراین زمینه ساعتهای دیجیتالی
هستند. ممکن است مایک ساعت که وقت را درهردقیقه یاثانیه نمایش میدهد داشته
باشیم.اگرچه زمان دریک روزمستمراً تغیرمی کند ولی زمان درساعتهای دیجیتال
مستمراً وپیوسته تغیرپیدا نمی کند بلکه به صورت دقیقه ای یا ثانیه ای
تغیرمی کند.نمایش دیجیتالی،زمان دریک روزبصورت گسسته تغیر می کند.
براساس نوشته های فوق،ممکن است آنالوگ
به صورت پیوسته ودیجیتال به صورت گسسته مورد توجه قرارگیرد.ازآنجایی که
خواندن درسیستم آنالوگ موردبحث اصلی ماست هیچ ابهامی درخواندن کمیتهای
دیجیتال وجودندارد بنابرین اشتباه هست.
سیستم های آنالوگ ودیجیتال:
دریک سیستم دیجیتال،چندین وسیله که
کمیتهای فیزیکی راکه بصورت دیجیتال نمایش داده می شوند راکنترل می کند.
بنابرین دریک سیستم آنالوگ نیزچندین وسیله که کمیتهای فیزیکی راکه بصورت
آنالوگی نمایش داده می شوند وجود دارد. به سبب به سبب چندین مزیت
تکنولوژی دیجیتال،یک مبدل به تکنولوژی دیجیتال وجود خواهد داشت.
