TCAN1042VDRQ1 SOIC-8 Bom サービス電子部品供給 IC

チップ内部構造

1.1 システムレベル

たとえば、携帯電話全体は、ゲームをしたり、電話をかけたり、音楽を聴いたりする複雑な回路システムです。その内部構造は、いくつかの半導体チップと、接続された抵抗器、インダクタ、コンデンサで構成されています。システムレベル。(もちろん、技術の発展に伴い、システム全体を 1 つのチップ上に構築する技術も長年にわたって利用可能になりました - SoC 技術)

1.2 モジュールレベル

システム全体は、それぞれの役割を持つ多くの機能モジュールに分割されています。電力を管理するもの、通信を担当するもの、ディスプレイを担当するもの、サウンドを担当するもの、コンピューティング全体を担当するものなどがあります。これをモジュールレベルと呼びます。これらのモジュールのそれぞれは、人間の無数の創意工夫の成果である壮大なフィールドです。

1.3 レジスタ転送レベル (RTL)

各モジュールは、システム全体の大部分を占めるデジタル回路モジュール (論理演算の実行と、すべて離散的な 0 と 1 である電気信号の処理専用) によって例示されます。レジスタと組み合わせ論理回路で構成されます。

レジスタは論理値を一時的に格納できる回路構造であり、論理値を格納する時間の長さを制御するためにクロック信号を必要とします。実際には、時間を測定するにはクロックが必要であり、回路は配置を調整するためにクロック信号を必要とします。クロック信号は安定した周期を持つ矩形波です。実際には1秒が基本的な時間スケールであり、回路では矩形波が1周期振動するのが彼らの世界の時間スケールです。回路コンポーネントはこの時間スケールに従って動作し、その義務を果たします。

組み合わせロジックは、多数の「AND、OR、NOT」論理ゲートの組み合わせです。

複雑な機能モジュールは、多くのレジスタと組み合わせロジックで構成されます。このレベルをレジスタ転送レベルと呼びます。

1.4 ゲートレベル

レジスタ転送段のレジスタもロジックの有無で構成されており、さらにロジックの有無に細分化するとゲート段にたどり着きます（電気信号の出入りを遮断するドアのようなものなので、名前）。

1.5 トランジスタレベル

デジタル回路でもアナログ回路でも、階層の最下位はトランジスタレベルです。すべての論理ゲート (および、または、非、有無、非、異なるまたは、同じまたはなど) は、個別のトランジスタで構成されます。したがって、集積回路には、巨視的なレベルから微視的なレベルに至るまで、トランジスタとそれらを接続するワイヤがあふれています。

初期にはバイポーラ トランジスタ (BJT) がより一般的に使用され、一般に三極管として知られていました。抵抗、電源、コンデンサが接続されており、コンデンサ自体が信号を増幅する効果がありました。ビルディング ブロックと同様に、スイッチ、電圧/電流源回路、上記の論理ゲート回路、フィルター、コンパレーター、加算器、さらには積分器など、さまざまな回路を形成するために使用できます。BJT で作られた回路は TTL (Transistor-TransistorLogic) 回路と呼ばれます。

しかしその後、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ (MOSFET) が登場し、その優れた電気特性と超低消費電力で IC 分野を席巻しました。BJT がまだ存在しているアナログ回路を除いて、現在ではすべての IC が MOS 管で構成されています。それから何千もの回路を構築することも可能です。適切に接続することで、抵抗やコンデンサなどの基本的な回路部品にも使用できます。

前述したように、実際の工業生産では、チップの製造は数千個のトランジスタを製造するプロセスです。しかし実際には、層の順序は逆で、最下位のトランジスタから始まって上に向かっていきます。

言い換えれば、「トランジスタ - チップ - 回路基板」という順序に従うと、最終的に電子製品のコアコンポーネントである回路基板に到達します。