Reja. Integral mikrosxemalarga tarif bering

REJA.

1. 
   Integral mikrosxemalarga tarif bering
   
2. 
   Kvantlash nuqtasi deb nimaga aytiladi
   

3.Ikki taktli chiqish kaskatlari sxemasini keltiring va ishlash printsipini tushuntiring

Elektrotexnika va ayniqsa elektronika rivojlanib borar ekan, integral mikrosxemalarning ixtiro qilinishi zamonning inkor etib bo‘lmas jiddiy talabiga aylanib bordi. Deyarli bir vaqtning o‘zida bir-biridan bexabar ikki muhandis ixtirochi - Jek Sent-Kler Kilbi (1923-2005) va Robert Norton Noys (1927-1990) integral mikrosxemani ixtiro qilishgan.

Mutaxassislar integral mikrosxemalarni qisqartirib IMS deb yuritishadi. IMS bu - juda kichik o‘lchamga keltirilgan elektr zanjiri bo‘lib, u turli xil yarimo‘tkazgichlarni qo‘llash asosida tayyorlanadi. Ba'zan IMSni oddiygina qilib mikrochip ham deyiladi. Shunday IMS-mikrochiplar hozirgi kunda deyarli barcha turdagi elektron uskunalarda - oddiy choy qaynatuvchi elektr choynakdan tortib, murakkab kosmik apparatlarda ham keng qo‘llanilmoqda.

IMSlarda yarimo‘tkazgichlarning o‘tkazuvchanlik xususiyatini elektr maydoni orqali boshqariladi. Monolit IMSlarning ixtiro qilinishi esa, avvallari alohida-alohida tayyorlangan va sxemalarda ham alohida joylashtirilgan elementlar - tranzistorlar, qarshilik, kondensator va ho kazolarni, yarimo‘tkazgich materialdan tayyorlangan bitta kristall mikrochipga favqulodda juda kichik ixcham o‘lchamlarda joylashtirish imkonini berdi. Boz ustiga, sxemalarni qo‘lda yig‘ishdan ko‘ra, IMSni avtomatik yig‘ilishi - juda tezkor va samarali jarayon bo‘lib, bu o‘z navbatida elektron sxemalarning ishonchliligini orttirish bilan birga, ularning tannarxini ham pasayishiga olib keldi. IMSni fotolitografiya, ya'ni, trafaret bo‘yicha kerakli geometrik shakllarni kremniyli asosga quyish orqali tayyorlanadi. IMS juda ixcham bo‘lgani tufayli, undagi tashkiliy elementlarning oraliq masofasi ham juda-juda qisqa bo‘ladi. Bu esa elektr zanjirida yig‘ilgan mantiqning tezkor bajarilishini ta'minlaydi.

 

Jek Kilbi o‘zining IMSini 1958-yilda ixtiro qilgan. Robert Noys esa undan yarim yil keyin o‘z IMSini yasab namoyish qilgan. Yarimo‘tkazgich sifatida Noys IMSida kremniy elementi qo‘llangan bo‘lsa, bu maqsad uchun Kilbi germaniy elementidan foydalangan. Zamonaviy IMSlarning ixchamligi Kilbi va Noys chiplaridan bir necha marta kichrayib, ishlash tezligi ham ulardan chandon ortib ketgan. Xususan, hozirda pochta markasi o‘lchamidek keladigan mitti mikrochip-IMS ichida milliardlab tranzistorlar bo‘ladi.

IMSlar ixtiro qilinganidan keyin elektronika va mikroelektronika sohasi shu darajada katta shiddat bilan rivojlanib ketdiki, uning har bir keyingi ilg‘or qadamlari fan-texnika sohasida navbatdagi inqiloblarni yasab bordi. Xususan, biz bilgan va eng yaqin yordamchimizga aylangan kompyuterlar va boshqa istalgan elektron qurilma va uskunalar ham aynan IMSlarning taraqqiyoti tufayli shu darajaga yetib kelgan. Eng qizig‘i esa, IMSlar qanchalik murakkablashib, ixchamlashib borishi bilan bir qatorda, ularning ishlash tezligi, bajaradigan vazifalari ko‘lami ham tobora ortib bordi. Odatda, boshqa turdagi texnika vositalari bunday rivojlanish jarayonida qimmatlashib boradi. Lekin, IMSlar murakkablashish bilan birgalikda, arzonlashib ham borgan. Bu faktga e'tibor qaratgan muhandis Gordon Mur hazil aralash shunday degan ekan: "Agar avtomobil sanoati ham yarimo‘tkazgichlar sohasi singari shiddat bilan rivojlanganda edi, Rolls-Roys mashinalarida 1 litr benzin bilan 200 ming km masofani bosib o‘tish mumkin bo‘lardi, hamda, uni ishxona oldidagi pullik avtoturargohga qo‘ygandan ko‘ra, shunchaki ko‘chaga tashlab ketish arzonroq bo‘lgan bo‘lur edi..."


Nima ham derdik, Mur janoblari "Rolls-Roys" olish ishtiyoqida orzuga yetolmay qolib ketgan bo‘lsa kerakki, alam ustida shunday deb yuborgan bo‘lishi mumkin...

Ixtirochilarning keyingi taqdiri haqida ham qiziqayotgandirsiz? IMSni birinchi bo‘lib ixtiro qilgan muhandis - Jek Kilbi o‘sha paytlarda "Texas Instruments" kompaniyasiga endigina ishga kirgan yosh xodim bo‘lgan. Kilbining deyarli barcha hamkasblari ta'tilga chiqib ketgan paytda u laboratoriyada ko‘pincha bir o‘zi qolib, IMS modeli ustida muttasil ishlagan. 1958-yilning sentyabr oyida Kilbi o‘zining ilk ishchi model IMSni yasab, sheriklariga namoyish qilib bergan. Keyingi yilning 6-fevral sanasida esa, "Texas Instruments" kompaniyasi Kilbi modeli asosida, IMSlarni seriyali ishlab chiqarish uchun patent rasmiylashtirgan.

Ikkinchi ixtirochi Robert Noys (rasmda) esa o‘z ixtirosini pullash uchun uzoq izlangach, 1968-yilda o‘zi tavakkalga qo‘l urib, IMS ishlab chiqarish bilan shug‘ullanuvchi o‘z mustaqil kompaniyasini tashkil etadi. Siz Noysning o‘sha kompaniyasi ishlab chiqargan IMSlardan albatta foydalangan bo‘lsangiz kerak. U haqida ko‘p eshitganingiz ham aniq. Chunki, Noys asos solgan o‘sha integral mikrosxemalar, ya'ni, chiplar ishlab chiqaruvchi kompaniya Intel deb ataladi va u hozirda, IMS ishlab chiqarish bo‘yicha jahonda eng ilg‘or texnologik brendlardan biri sanaladi.

Signallarni diskretlash va interpolyatsiyalash. 

Xozirgi  kunda,  jaxonda  xususan  O‘zbekistonda  analog  radiotexnika  va 

axborot 

texnalogiyalaridan 

raqamli(diskret) 

texnalogiyalarga 

sekin 

asta 

o‘tmoqda.Shu  o‘rinda  signallarni  uzatish  va  qabul  qilish  xam  analogdan  raqamli 

ko‘rinishga  o‘tyapti.  Raqamli  yoki  diskret  signallar  bu  analog  signallarni  vaqt 

bo‘yicha kvantlab, kodlangan signallardir.Analog signallarni diskretlash natijasida 

1-rasmda  ko‘rsatilgani  kabi  diskret    signal  xosil  bo‘ladi.Diskret  signallarni  qayta 

analog  signallarga  aylantirish  jarayoni  interpolyatsiya  deyiladi.1-rasmda  oddiy 

zinasimon interpolyatsiyalangan signal ko‘rsatilgan. 

Ayni  damda  yurtimiz  hududlari  raqamli  televideniya  bilan  to’liq  qamrab 

olinmoqda. Endilikda asosiy muammolardan biri raqamli video va ovoz signallarini 

sifatli uzatish masalasini hal qilishdan iborat. Shu o’rinda ovozli signallar raqamli 

televideniyaning ajralmas qismi hisoblanadi. 

Inson  ikki  quloq  bilan  eshitish  qobiliyatiga  ega  va  ovozni  qaysi  tarafdan 

kelayotganligini 10  gacha aniqlik bilan biladi. Shu sababli ovozni analog  - raqam 

signalga  o‘zgartirish  jarayonida  avvalo  eshitish  qobiliyati  xususiyatlarini  hisobga 

olish kerak. 

Ovozni  raqamlashtirishda  16  razryadli  tekis  kvantlash  sanog‘i  qo‘llanilib, 

undan katta bit ifoda belgisi sifatida,  ya’ni ushbu signal sanog‘ining  musbat yoki 

manfiyligini  (qutbliyligini)  ko‘rsatadi.  Ovoz  signalining  balandli  o‘zining  yuqori 

(maksimal) qiymatiga yaqin bo‘lishiga yo‘l qo'ymaslik kerak, chunki bunda ARO‘ 

da signalning cheklanishi va tiklanayotgan ovozning buzilishi namoyon bo‘ladi. 

Shuning uchun studiya traktida ovoz signallarini analog-raqam o‘zgartirishda 

kvantlash  sanoqlari  ДА=16  -  24  bit/sanoq  va  diskretlash  chastotasi  f

d

=  96  kGs 

bo‘ladi.  Bunday  yuqori  diskretlash  chastotasini  tanlash  ARO‘  ning  kirishidagi 

PCHF ni soddalashtirishni ta’minlaydi va ovoz signalining 20kGsdan yuqori tashkil 

etuvchilarini oson so‘ndiradi. Agar ARO‘ ning kirishiga ovoz signalining f

d

/2 dan 

yuqori  chastotali  tashkil  etuvchisi  kirsa  (Kotelnikov  shartining  buzilishi),  unda 

ovozning tiklanish sifati  buziladi. Studiya  kanallarida  A=16 bit/sanoq, diskretlash 

chastotasi  f

d

=48kGs  va  kodlashtiriladigan  ovoz  signallarining  diapazoni 

M=20....20000Gs  qilib  olinadi.  Bunda  katta  bit  ishorani  belgilaydi,  ya’ni  signal 

sanoqlari ishorasi manfiy yoki musbat ekanligini ko‘rsatadi.