Bazat e elektronikes kl XI 6 dt/ 28/05/2020

QARQET E INTEGRUARA

Karakteristika të llojeve të veçanta të qarqeve të integruara

Qarqet e integruara mund të ndahen, sipas funksioneve të tyre, në dy grupe të mëdha: analoge dhe digjitale. Sipas teknologjisë së elementeve aktive të aplikuar në qark, kemi qarqe të integruara

me transistorë bipolarë dhe qarqe të integruara MOS.

Qarqet analoge në përgjithësi bëhen me transistorë bipolar. Qarqet analoge MOS janë relativisht

të kohëve të fundit, më bashkëkohor. Kështu, për shembull, qarqet e integruara të serisë 7400

përdorin transistor bipolar. Qarku me transistorë bipolar ka një konsumim më të madh nga qarku

me MOS transitor dhe nuk i plotëson kërkesat e qarqeve digjitale të integruara komplekse. Për

qarqe të tilla, në të cilët përfshihen mikroprocesorët dhe memoriet e mëdha dhe të cilat përmbajnë

miliona elemente aktive, ekskluzivisht përdoret vetëm teknologjia-MOS. Qarqet e integruara ndahen

në dy lloje themelore: digjitale dhe lineare. Të gjitha qarqet e integruara, në të cilat përfshihen qarqet digjitale, duke filluar nga portat logjike më të thjeshta e deti tek mikroprocesorët më kompleks, klasifikohen në digjital, kurse të gjithë të tjerët në qarqe digjitale lineare.

. Qarqet e integruara hibride

Ekzistojnë dy lloje themelore të qarqeve të integruara: hibride dhe monolite.

Qarqet e integruara hibride përpunohen nga elementet mikroelektronike aktive dhe pasive, të

fiksuar në një substrat-bazë të përbashkët. Lidhjet mes elementeve përpunohen në teknikën e filmit

të hollë. Kjo është një teknikë e vendosjes së materialit përçues në substrat qeramike, në të cilën

është e vendosur maska me vrima në ato vende ku duhet të jenë lidhjet, ose elementet pasive.

Materiali përçues gjendet në gjendjen e metalit të vluar dhe vendoset në shtëpizë të nxehtë për

depozitimin. Trashësia e filmit të depozituar sillet rreth 1 Pm.

Elementet aktive përpunohen në teknikën planare difuzive ose epitaksiale dhe inkorporohen në

pllakën e qeramikës tashmë të përgatitur. Në fund, e gjithë kjo mbyllet në një shtëpizë plastike ose

qeramike.

Qarqet e integruara hibride kanë karakteristika më të mira nga qarqet elektronike përkatëse me

elemente diskrete. Dendësia e paketimit të elementeve sillet mes 30 dhe 100 elemente për 1cm2

dhe zakonisht përdoren si stade dalëse me fuqi dalëse më të madhe.

Qarqet e integruara monolite

Qarqet e integruara monolite përpunohen në material të kristalit të vetëm ose monolit, me çka

arrihet densitet i madh i paketimit të pjesëve përbërëse. Në prodhimin e këtyre qarqeve zbatohen

disa dhjetëra operacione. Shumica e operacioneve ekzekutohet automatikisht në numrin më të

madh të qarqeve të integruar, numri i tyre arrin deri në 1000.

Prodhimi i qarqeve të integruara duhet të bëhet në hapësirë ideale të pastër, pa praninë e grimcave

të pluhurit, polenit ose primesave (papastërtive) tjera në ajër. Grimca e zakonshme nga pluhuri, e

pranishme në sipërfaqen e përpunimit me dimensione më të vogla se 1 Pm, duket si shkëmb.

Qarku i integruar paraqet pajisje të vogël elektronike, e përbërë nga materiali gjysmëpërçues.

Qarku i parë i integruar u shfaq në vitin 1950. Me qarqet e integruara nis epokë e re në botën e

elektronike. Qarku i integruar paraqitet me nocionet: mikroqark, mikroçip, çip silici ose vetëm çip.

Integrimi i një numri të madh të transistorëve në një çip të vogël përfaqëson një progres të madh në

krahasim me përpunimin me dorë të qarqeve elektronike me qarqe elektronike diskrete. Përparësitë

e qarqeve të integruara në krahasim me qarqet me elemente diskrete janë çmimi dhe

karakteristikat. Çipet me të gjitha komponentet shtypen në një substrat, me çka komponentet janë

në një distancë më të afërt, kanë kohë të shkurtër të ndryshimit të regjimit të përçuarjes dhe kanë

konsumim më të vogël të energjisë. Sipërfaqja e çipit sillet nga disa dhjetëra deri në 350 mm 2, me

dendësi prej 106 transistorësh në një mm2.

Në bazë të numrit të transistorëve të integruar dhe komponenteve të tjera elektronike, qarqet e integruara mund të ndahen në grupet e mëposhtme:

- qarqe me shkallë të ultë të integrimit (SSI), në këtë grup bien qarqet me deri në 100

komponente në çip, që siguron, për shembull, disa porta logjike;

- qarqe me shkallë të mesme të integrimit (MSI) prej 100-3000 komponente, me të cilat

sigurohet ndërtimi i sistemeve më komplekse për një çmim diçka pak më të lartë, si për

shembull të tilla si RAM memoriet prej 1Kb, çipet për kalkulatorët elektronike dhe

mikroprocesorët e parë me më pak se 4000 komponente ;

- qarqet me një shkallë të lartë të integrimit (LSI) nga 3000 deri në 100.000 komponente

ku bien memrojet themelore të kompjuterëve me rreth 10 000 transistorë dhe mikroprocesorët e

gjeneratës së tyre;

- qarqe me shkallë shumë të lartë të integrimit (VLSI) çipe me memorie RAM prej 1 Mbit

me më tepër se 1 milion transistorë.

PARIMI I PUNES SE GJENERATOREVE ELEKTRONIKE( oshilatoret)

dt/ 28/05/2020

Për të ndërtuar një gjenerator elektronik na duhet një amplifikator me lidhje të kundërt pozitve, ku të përdorim sinjalin e lidhjes së kundërt si sinjal hyrje. Duhet të mbajmë parasysh që gjeneratori elektronik nuk prodhon energji, por vetëm shndërron energjinë e rrymës së vazhduar (nga burimi i ushqimit) në energji të rrymës alternative. Nëse sinjali në dalje ndryshon sipas ligjit sinusoidal, skema është një gjenerator elektronik sinusoidal. Nëse sinjali në dalje rritet shpejt dhe merr një vlerë

të caktuar tensioni dhe më pas zvogëlohet shpejt në një vlerë tjetër tensioni, gjeneratori elektronik është me valë kuadratike.

Skema bllok e një gjeneratori elektronik tregohet më poshtë:

Skema bllok e gjeneratorit elektronik.

9.2 GJENERATORET ELEKTRONIK RC

Një prej tipeve të gjeneratorëve elektronik RC janë gjeneratorët elektronik me shfazim. Si u tha dhe më lart për lindjen e lëkundjeve fillimisht duhet dhe këndi i shfazimit 180º

(180º të tjera sinjali sfazohet nga vetë amplifikatori).

Për këto gjenerator elektronik sfazimi me 180º (kushti I fazës) ndodh në frekuencën :

dhe nga analiza e qarkut:

Skema e një gjeneratori elektronik me sfazim I ndërtuar me amplifikator operacional tregohet në figurë:

Gjeneratori elektronik ma shfazim me amplifikator operacional

Secila nga nyjet RC e sfazon sinjalin me 60º, ndërsa të treja së bashku me 180º. Nga ana tjetër amplifikatori operacional lidhet sipas skemës invertuese ( d.m.th. sinjali në dalje të amplifikatorit është I sfazuar me 180º me sinjalin në hyrje të tij ). Kështu realizohet sfazimi me 360º ose me 0º, pra lidhja e kundërt pozitive.

Gjeneratori elektronik me sfazim i ndërtuar me FET.

Në gjeneratorët elektronik me sfazim blloku I lidhjes së kundërtështë realizuar me nyje RC. Frekuenca e lëkundjeve varet vlerat e R dhe C. Skema e një gjeneratori elektronik me sfazim të ndërtuar me FET tregohet në figurën 9.3.

Tranzistori I amplifikatorit është I vet-polarizuar. Koefiçienti I amplifikaimit të tensionit është :

Ku RL llogaritet:

Kujtojmë që rD është rezistenca e brendshme e kalimit burim-derdhje (gate-source) e tranzistorit.

Skema e një gjeneratori elektronik me sfazim të ndërtuar me FET

Frekuenca e lëkundjeve llogaritet:

Skema e një gjeneratori elektronik me sfazim të ndërtuar me BJT

Frekuenca e lëkundjeve llogaritet:

Skema e gjeneratorit elektronik urë- Wien

Skema e gjeneratorit elektronik urë- Wien

Qarku R1, R2, C1, C2 përmban elementë të rregullimit të frekuencës së lëkundjeve.

Frekuenca e lëkundjeve llogaritet:

R3 dhe R4 formojnë qarkun e lidhjes së

kundërt negative. Në praktikë zgjidhen R1 =

R2 = R, C1 = C2 = C dhe

Nëtë rast frekuenca e lëkundjeve llogaritet nga barazimi I mëposhtëm:

GJENERATORET ELEKTRONIKE LC

Skema-bllok e gjeneratorëve elektronikë LC (blloku I lidhjes së kundërt është realizuar me bobina e kondensatorë) jepet më poshtë:

Skema bllok e gjeneratorëve elektronik LC

Konfigurimi bazë i qarqeve rezonues të gjeneratorëve elektronik.

Skema e gjeneratorit Colpits me FET

Frekuenca e lëkundjeve të ketij gjeneratori elektronik mund te llogaritet:

Ku

Nje gjenerator elektronik LC me amplifikator operacional tregohet ne figure.Këtu amplifikatori operacional shërben për të siguruar amplifikimin

e duhur ndërkohe që frekuenca e lëkundjeve caktohet nga nje qark I lidhjes së kundërt LC dhe është:

Skema e gjeneratorit Colpits me amplifikator operacional

Gjeneratori elektronik Hartley

Nëse në figurë elementet X1 dhe X2 janë bobina dhe elementi X3 është kondensator, atëherë qarku është nje gjenerator elektronik Hartley. Një qark i tillë tregohet në figurën . Bobinat L1 dhe L2 kanë midis tyre një induktivitet reciprok që duhet marrë parasysh në llogaritjen e induktivitetit total për qarkun rezonues.

Skema e një gjeneratori Hartley me FET

Frekuenca e lëkundjeve të ketij gjeneratori elektronik llogaritet :

Pyetje permbledhese:

1.Cka quajme stad perforcues?2.Si formohet lidhja kaskade?3.Beje dallimin ne mes te transistoreve dhe tiristoreve?4. Tregoni cka jane Au , Ai, dhe G , diskuto vlerat?

5.Dallo termistorin?6.Veqorite kryesore te qarqeve te integruara?