Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores), y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna.
Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.
Circuito integrado
Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.
Tipos de circuitos integrados
Los circuitos integrados descritos se llaman CI monolíticos. La palabra monolitico viene del griego y significa “una piedra”. La palabra es apropiada por que los componentes son parte de un chip. El CI monolítico es el tipo más común de circuito integrado. Ya que desde su invención, los fabricantes han estado produciendo los CI monolíticos para llevar a cabo todo tipo de funciones. Los tipos comercialmente disponibles se pueden utilizar como amplificadores, reguladores de voltaje, conmutadores, receptores de AM, circuitos de televisión y circuitos de computadora.
Pero los CI monolíticos tienen limitantes de potencia. Ya que la mayoría de ellos son del tamaño de un transistor discreto de señal pequeña, generalmente tienen un índice de máxima potencia menor que 1 W. Esto limita su uso a aplicaciones de poca potencia.
Cuando se requiere potencia más alta, se pueden utilizar CI de película delgada y película gruesa. Estos dispositivos son más grandes que los CI monolíticos pero más pequeños que los circuitos discretos. Con CI de película delgada o gruesa, los componentes pasivos como resistores y capacitores están integrados, pero los transistores y diodos se conectan como componentes discretos para formar un circuito completo. Por eso, los circuitos de película delgada y gruesa disponibles comercialmente son combinaciones de componentes integrados y discretos.
Otro CI popular, utilizado en aplicaciones de potencia alta, es el Ci híbrido. Los CI híbridos combinan dos o más CI monolíticos en un solo empaque o combinan CI monolíticos con circuitos de película delgada o gruesa. Los CI híbridos son ampliamente usados en aplicaciones de audio en potencia alta, de 5 W a más de 50 W.
Leyes fundamentales
Existen unas leyes fundamentales que rigen a cualquier circuito eléctrico.
Estas son:
- Ley de corriente de Kirchhoff: La suma de las corrientes que entran por un nodo deben ser igual a la suma de las corrientes que salen por ese nodo.
- Ley de tensiones de Kirchhoff: La suma de las tensiones en un lazo debe ser 0.
- Ley de Ohm: La tensión en un resistor es igual al producto de la resistencia por la corriente que fluye a través de él.
- Teorema de Norton: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos un resistor es equivalente a una fuente ideal de corriente en paralelo con un resistor.
- Teorema de Thévenin: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos un resistor es equivalente a una fuente ideal de tensión en serie con un resistor.
Si el circuito eléctrico tiene componentes no lineales y reactivos, pueden necesitarse otras leyes mucho más complejas. Al aplicar estas leyes o teoremas se producirán un sistema de ecuaciones lineales que pueden ser resueltas manualmente o por computadora.
Fabricación de circuitos integrados
Un circuito integrado está formado por un monocristal de silicio de superficie normalmente comprendida entre 1 y 10 mm de lado, que contiene elementos activos y pasivos. En este capítulo se describen cualitativamente los procesos empleados en la fabricación de tales circuitos.
Estos procesos son:
- Preparación de la oblea,
- Crecimiento Epitaxial,
- Difusión de Impurezas,
- Implantación de Iones,
- Crecimiento del Oxido,
- Fotolitografia,
- Grabado Químico y
- Mentalización.
Se emplea el proceso múltiple que ofrece una excelente identidad de resultados en la producción de un elevado número de circuitos integrados a bajo costo.
Clasificación de los circuitos integrado
Atendiendo al nivel de integración – número de componentes – los circuitos integrados se clasifican en:
- SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: de 10 a 100 transistores
- MSI (Medium Scale Integration) medio: 100 a 1.000 transistores
- LSI (Large Scale Integration) grande: 1.000 a 10.000 transistores
- VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande: 10.000 a 100.000 transistores
- ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande: 100.000 a 1.000.000 transistores
- GLSI (Giga Large Scale Integration) giga grande: más de un millón de transistores
Fuentes: es.wikipedia.org / rincondelvago.com / mundoelectronics.blogspot.com