Günümüzde entegre devreleri, elinizdeki telefondan şu anda baktığınız bilgisayara kadar her yerde bulabilirsiniz. Entegre Devreler, tüm elektroniğin anahtarıdır, ancak anlaması oldukça karmaşık olabilir. Bu nedenle, bugünkü makalede Entegre Devreler (IC’ler) tam olarak nedir, bunu ele alacağız!
Bugünün ana konusuna geçmeden önce, IC’leri daha iyi anlamanıza yardımcı olacak bazı temel bilgileri gözden geçirelim!
- Elektrik: Pozitif ve negatif yüklü parçacıkların hareketi.
- Dirençler: Elektrik direncini bir devre elemanı olarak uygulayan pasif iki uçlu elektrik bileşeni.
- Kondansatörler: Elektrik alanında elektrik enerjisi depolayan pasif bileşen.
- Transistörler: Elektronik sinyalleri ve elektrik gücünü amplifiye etmek veya anahtarlamak için üç uçlu olarak inşa edilmiş bir yarı iletken cihaz.
Yukarıdaki bağlantılara tıklayarak her konu hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz! Şimdi nelerin ele alınacağını görelim:
- Entegre Devrelerin Genel Görünümü
- Entegre Devre Türleri
- Entegre Devre Uygulamaları
- Entegre Devre Önerileri
- Entegre Devrelerle Projeler
Entegre Devrelerin (IC’ler) Genel Görünümü
IC’ler nedir?
Entegre Devreler (IC’ler), mikroçipler veya mikroelektronik devre olarak da bilinir, binlerce ve milyonlarca direnç, kondansatör ve transistör içeren bir yarı iletken levhadır. Temelde, tek bir birim olarak üretilmiş elektronik bileşenlerin bir araya getirilmesidir.
IC’ler nasıl çalışır?
IC’lerin nasıl çalıştığını anlamak için, nasıl yapıldığına bakalım. Eğer transistörlerle tanışık iseniz, yarı iletkenleri de bilirsiniz. IC’lerin ham maddesi silikondur, ardından kimyasal olarak işlenir veya doplanır.
Silikon doplanmasının nedeni, işlenmemiş silikonun oda sıcaklığında elektrik akımına karşı çok yüksek bir direnç göstermesidir. Ancak safsızlıklar eklenerek, doplanmış silikon elektrik iletme yeteneğine sahip olur. Ayrıca, doplanmış silikon bir anahtar gibi davranarak akımı kontrol etmenizi sağlar.
Doplayıcıya (eklenen madde) bağlı olarak, silikonun atomik yapısı da değişir ve bu da ya n-tipi (negatif) ya da p-tipi (pozitif) yarı iletken oluşmasına neden olur. N-tipi silikon ve p-tipi silikonu yan yana koyarak, bir birleşim oluşturulur ve işte IC’ler ve diğer yarı iletken tabanlı bileşenler böyle yaratılır.
IC’nin içinde ne var?
Yukarıdaki görüntü, IC’nin kullanım için nasıl inşa edildiğini gösteriyor, bir çipin kesit yapısından, alüminyum ve diğer silikon katmanlarını kullandığını da görebilirsiniz.
Yukarıdaki görüntü, bir IC çipinin X-ışını altında 3D render ile nasıl göründüğünü gösteriyor, karmaşık yapılarla çok katmanlı bir IC çipini oluşturuyor.
Entegre Devre Türleri
Aslında 3 ana IC türü vardır, teknik olarak 2 olsa da, her biri yeni kullanımlar için birçok fırsat açmıştır!
Dijital IC’ler
Dijital bir IC, yalnızca belirli verilmiş değerlerin voltajlarını işlemek için tasarlanmıştır. Örneğin, 1 ve 0’ın sırasıyla açık ve kapalıyı temsil ettiği ikili değerler. Bir dijital devrede 10 milyardan fazla transistör olduğu söyleniyor!
Bu tür devreler ayrıca dijital mantık kapıları, flip floplar ve çoklayıcılar gibi bileşenler kullanır. Ayrıca düşük maliyetlidir, bu da öğrenciler için cebin dostu hale getirir. Dijital IC örnekleri arasında MPU (mikroişlemciler), MCU (mikrodenetleyiciler) ve mantık IC’leri bulunmaktadır.
Analog IC’ler
Analog IC’ler, lineer IC’ler olarak da bilinir, önceki dijital IC’lerden çok daha basittir. Bu tür IC, çok az bileşen kullanır ve temelde sürekli sinyalleri işler, çevreden sinyalleri toplar veya sürekli olarak sinyalleri geri gönderir.
Analog IC’ler ayrıca filtreleme yapabilir ve sensör olarak işlev görebilir, çevredeki değişikliklere yanıt olarak bir cihazı kontrol edebilir.
Karmaşık Sinyaller
Adından da anlaşılacağı gibi, karmaşık sinyaller, daha önce tartıştığımız dijital ve analog entegre devreleri birleştirir. Daha önce Analogdan Dijitale Dönüştürücü (ADC) ve Dijitalden Analoga Dönüştürücü (DAC) hakkında duymuş olabilirsiniz, bu yalnızca karmaşık sinyaller kullanıldığında mümkündür! Ayrıca karmaşık sinyalleri zamanlama veya saat IC’lerinde bulabilirsiniz.
ADC’ler hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, Analogdan Dijitale Dönüştürücü (ADC): Raspberry Pi Analog Okuma makalesini mutlaka kontrol edin!
Entegre Devre Uygulamaları
Başlangıçta belirttiğim gibi, daha önce gördüğünüz veya sahip olduğunuz her elektronik cihazda IC’leri bulabilirsiniz! Ancak bugün IC’lerin birkaç uygulamasına bakalım.
Radar
Bildiğimiz gibi, radar, bir hedefin konumunu ve menzilini tespit etmek için radyo dalgalarını kullanan elektromanyetik bir sensördür. Bu verileri toplamak için radar sisteminin bir IC’ye, özellikle bir analog IC’ye ihtiyacı vardır.
Sıcaklık sensörü
Sıcaklık sensörüne bağlı olarak, sıcaklık değişimini ölçmek için dijital veya analog IC kullanabilirler ve ardından toplanan verileri elektronik verilere dönüştürerek sıcaklık değişimini kaydedebilir veya izleyebilirler.
Entegre Devre Ürün Önerisi
Kendinize bazı entegre devre ürünleri almak ister misiniz? Seeed sizin için burada! Seeed, entegre devre çiplerini kullanan geniş bir ürün yelpazesi sunuyor, bunlardan bazılarına bakalım.
Grove – Sıcaklık Sensörü ($2.90)
Eğer denemek için bir sıcaklık sensörü almakla ilgileniyorsanız, Grove – Sıcaklık Sensörü uygun fiyatlıdır, başlangıç seviyesindekiler için uygundur çünkü bir kılavuz ile birlikte gelir ve ortam sıcaklığını ölçmek için bir termistör kullanır.
Çalışma prensibi, direnç değiştikçe voltaj bölücünün çıktısının değişmesidir; bu, analog giriş pini tarafından ölçülür ve ardından bir sıcaklık değerine dönüştürülür.
İlgileniyorsanız tüm Grove modüllerimizi şiddetle tavsiye ederiz! 300’den fazla Grove modülü sunuyoruz, bu birçok kişi için göz korkutucu olabilir, ama endişelenmeyin! Seçim kılavuzumuz için buraya tıklayın ve kendinize bir tane satın almak için buraya tıklayın!
Seeeduino V4.2 ($6.90)
Tek Kart Bilgisayarların (SBC’ler) çalışması için bir entegre devre çipine ihtiyaç duyduğunu zaten biliyorsunuzdur, bu yüzden popüler ürünümüzü önermeden geçemeyeceğiz! Daha önce bir Arduino UNO denediyseniz, Seeeduino V4.2‘yi de kesinlikle seveceksiniz çünkü çok daha uygun fiyatlı!
Seeeduino V4.2, Arduino UNO ile aynı mikroişlemciyi kullanan Arduino uyumlu bir karttır. 14 Dijital G/Ç pini, 3 yerleşik Grove konektörü ve 3.3/5V sistem çalışma güç anahtarına sahiptir. Ayrıca, Grove modüllerimiz sayesinde jumper kabloları ve lehimleme ile uğraşmanıza gerek yok. Uygun fiyatlı ve kullanıcı dostu bir SBC denemek istiyorsanız kesinlikle buna ihtiyacınız olacak!
Diğer Seeeduino ürünlerimizi de kontrol etmeyi unutmayın, hepsi Arduino uyumludur! Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Entegre Devrelerle Projeler
Bir entegre devre çipine sahip misiniz veya kendinize bir tane yapmayı mı düşünüyorsunuz? Aşağıdaki projelere göz atabilirsiniz!
Kendi 555 Zamanlayıcınızı Yapın
Kendi entegre devre çipinizi yapmayı mı düşünüyorsunuz? 555 zamanlayıcı, birçok projede kullanabileceğiniz popüler ve çok yönlü bir entegre devre çipidir. Bu proje, 555 zamanlayıcınızı yalnızca dirençler ve transistörler kullanarak nasıl yapacağınızı gösteriyor!
İhtiyacınız olanlar:
- breadboard
- kapasitör
- 2 adet 1k ohm direnç
- 2 adet 10k ohm direnç
- 11 adet 4.7k ohm direnç
- 11 adet 2n3904 NPN transistör veya benzeri
- 9 adet 2n3906 PNP transistör veya benzeri
Heyecan verici geliyor mu? Daha fazla bilgi için buraya tıklayın!
555 Entegre Devresi ile Elektronik Piyano Nasıl Yapılır
Kendi oyuncak piyanonuzu yapmayı hiç düşündünüz mü? Bu proje, 555 zamanlayıcı entegre devresi ve birkaç bileşen kullanarak bir oyuncak piyano nasıl yapabileceğinizi gösteriyor!
İhtiyacınız olanlar:
- 6 x 1K direnç
- 6 x küçük buton
- 1 x 10k direnç
- 10u ve 100n kapasitör
- 555 zamanlayıcı çipi
- 8 ohm hoparlör
- küçük bir perf board parçası
- pil klipsi ve anahtar
- tel bağlantıları
- lehim + demir
- 470 ohm direnç
- bir LED
Eğer bu proje ilginizi çekiyorsa, detaylı eğitim için buraya tıklayın!
Özet
Ve entegre devreler hakkında söyleyeceklerimiz bu kadar! Bu konuda yeni bir şey öğrendiniz mi? Entegre devrelerin nasıl yapıldığını, uygulamalarını ve denemeniz için bazı ilginç projeleri tartıştık!
Seeed ayrıca tüm devre tasarımlarınızı ve yaratımlarınızı özelleştirip üretmenizi sağlayan bir Fusion Servisi sunuyor, bu yüzden bizi kontrol etmeyi unutmayın!
Bu makalenin entegre devreleri anlamanıza yardımcı olduğunu umuyoruz ve entegre devreler hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, aşağıdaki bağlantılara göz atmayı unutmayın!