Entegre devre nedir? Entegre çeşitleri, görevleri ve kullanım alanları

Türkçede entegre ismi kullanılsa da İngilizcede chip kelimesi kullanılmaktadır. Chip kelimesi aslında ahşap yongası anlamına gelir. Bu kelimenin Türkçe karşılığı da yongadır. Entegre kelimesi ise anlam bakımından bütünleştirmek anlamına gelir.

 Entegre Devre Nedir?

 Entegre kelimesi bütünleşik veya bütünleşmek anlamlarına gelir. Elektronik devre elemanlarında ise birden fazla devre elemanlarının bir araya gelip tek bir çekirdek toplayan devre elemanı haline gelmesine denmektedir.

 Entegre Tarihçesi

 Bilgisayarın icat edilmesi ile birlikte entegre devrelere ihtiyaç duyulmuştur. 1940 ve 1960 yılları arasında bilgisayarlar direnç, kapasitör ya da lamba gibi tekli devreye sahip elemanların el ile birleştirilmesinin sonucunda üretilmekteydi. 2. Dünya savaşında askerlerin bilgi toplayabilmeleri amacı ile üretilen ve ilk bilgisayarlardan biri olan ENIAC isimli bilgisayar 20.000 tane lamba, 7200 kristal diyot, 70.000 tane direnç, 1500 röle, 10.000 kapasitör ve birbirine el ile lehimlenen 5.000.000 bağlantı içermekteydi.

 Bilgisayarlara zaman ile ihtiyaç daha fazla olacağından her bir bilgisayarın üretiminde bu yöntemin kullanılması neredeyse imkansızdı. 1950'lilerin sonlarına doğru transistörler yaygınlaşmış ve bilgisayarlarda da transistör kullanılmaya başlamıştır. Böylelikle devrelerde lamba yerine transistörler kullanılmaya başladı. Ancak hala bir sorun vardı. Çünkü lehimlemeler yine tek tek ve el ile yapılmaktaydı. Bunun yanında lehimlenmesi gereken binlerce transistör gerekiyordu.

 Tarihler 12 Eylül 1958'i gösterirken Texas Instruments firmasından Jack Kilby ilk entegre devrenin tanıtımını yaptı. Bu şekilde devre elemanlarını tek tek birbirine bağlamak ortadan kalkacak ve tüm bağlantıların hazır olduğu tek bir devre elemanı kolay bir şekilde kullanılabilecekti. Jack Kilby entegre devrelerini germanyumdan yapmaktaydı. 1959 yılında ise Fairchild Semiconductor çalışanlarından Robet Noyce germanum yerine dünyamızda oldukça fazla olan silikon kullanıp entegrelerin kolay bir şekilde üretilerek yaygınlaşmasına neden olmuştur.

 İlk üretilen entegre devreler birkaç tane transistörden meydana geliyordu. Bu basit yapılar bile bilgisayarı oluşturan temel yapı taşlarının boyutlarının çok daha küçük olmasına neden olmaktaydı.

 Entegre Çeşitleri, Görevleri ve Kullanım Alanları

 Entegre devreler, aynı veya farklı çeşitlerde olan elektronik devre elemanlarının belli bir düzen ile ve bir fonksiyon amacı ile birleştirilmesi ile oluşan yapılardır. Entegreler 3 yapıda incelenir;

Yapıda kullanılan elemanlara göre

Yapısındaki transistör sayısına göre

Üretildiği teknolojiye göre

Hemen hemen her devrede kullanılmakta olan entegreler gerilim regülatörden mikro işlemcilere kadar pek çok alanda kullanılmaktadır. Kullanım amaçları göz önünde bulundurulduğunda entegre devreler ikiye ayrılır;

Analog Entegreler

Dijital Entegreler

 - TTL Entegre

 - CMOS Entegre

 Entegreleri, düşük ölçekli, orta ölçekli, geniş ölçekli, Çok geniş ölçekli, oldukça geniş ölçekli, giga ölçekli olarak da sınıflandırabiliriz.

 Birçok entegrenin lineerlik özelliği bulunur. Lineer entegre genellikle ses yükseltici, opamplar, radyo ya da TV'lerde kullanılabilir. Bu entegre devrelerin yapılarında FET ile MOFSET vardır.

 Entegre devre kullanmanın pek çok avantajı bulunur. Oldukça küçüklerdir ve bunun yanında hafif bir yapıları vardır. karmaşık olan devre yapılarının birleştirilmesi için kullanılmaktadır, çok güvenilirdir ve maliyeti oldukça düşüktür.

 Entegre Tasarımları ve Üretimleri

 Entegre üretimlerinde çoğunlukla CMOS teknolojisi kullanılmaktadır. Bu teknoloji transistör başına düşük bir maliyet ile çok fazla entegre üretilmesine olanak tanır. Bunun dışında BJT temelli teknolojiler de kullanılabilmektedir.

 Entegre üretiminde belirli aşamalar bulunur. Bu aşamalar içerisinde oksitleme, temizleme ve de yayma vardır.