Integrované obvody

Integrovaný obvod (IO) je elektronická součástka. Jedná se o spojení (integraci) mnoha jednoduchých elektrických součástek,které společně tvoří elektrický obvod vykonávající nějakou složitější funkci. Integrované obvody dělíme na monolitické a hybridní.

Rozdělení integrovaných obvodů

Vedle dělení na monolitické a hybridní existuje celá řada dalších kritérií, podle kterých je lze IO dělit. Patří mezi ně například:

analogové nebo číslicové obvody,
stupeň integrace,
unipolární a bipolární obvody,
programovatelné a neprogramovatelné obvody,
sériově a zakázkově vyráběné obvody.

Výhody integrovaných obvodů

Mezi hlavní výhody integrovaných obvodů patří zejména:

miniaturizace,
stále se zvyšující výkon,
nižší energetické nároky na provoz,
spolehlivost,
hromadná sériová výroba snižuje cenu.

CMOS
(Complementary Metal–Oxide–Semiconductor, doplňující se kov-oxid-polovodič)

Výraz complementary se vztahuje k symetricky se doplňujícím tranzistorům typu n a p obvykle používaných pro logické funkce v této technologii.

Mezi nejdůležitější vlastnosti CMOS patří vysoká odolnost proti šumu a nízká spotřeba ve statickém stavu. Více energie se spotřebovává pouze na přepínání mezi zapnutým a vypnutým stavem tranzistoru, proto CMOS nespotřebovává tolik energie jako například nMOS nebo TTL. CMOS také umožňuje vyšší hustotu prvků na čipu.

TTL (logika)

TTL (transistor-transistor-logic) je standardem používaným pro implementaci digitálních (také logických) integrovaných obvodů, vycházejícím z použití technologie bipolárních křemíkových tranzistorů. Obvody technologie TTL používají napájecí napětí 5 V, z čehož vyplývá pro logickou jedničku napětí přibližně 5 V, pro logickou nulu napětí přibližně 0 V.

Napětí 0 V až 0,8 V na vstupu se interpretuje jako logická 0. Napětí 2,0 V až 5,0 V na vstupu se interpretuje jako logická 1. Napětí 0,8 V až 2,0 V leží v tzv. zakázaném pásmu, pro které není funkce obvodu definována. Za podmínky, že obvod současně zaručí na svých výstupech napětí 2,7 V až 5 V pro logickou jedničku a 0 až 0,3 V pro logickou nulu lze obvod považovat za kompatibiliní s logikou TTL.

V současnosti se napěťová hladina používaná pro implementaci digitální logiky snižuje, používá se logika s napájením 3,3 V, 2,5 V, 1,8 V a 1,2 V. Snižování napěťové hladiny je diktováno požadavky na vyšší integraci a nižší spotřebu na tranzistor u moderních zařízení. Pro nízkonapěťovou logiku bohužel zřejmě neexistuje všeobecně přijímaný standard pro logické úrovně, jak tomu bylo u logiky TTL.