MẠCH TÍCH HỢP HAY IC LÀ GÌ ?

Vi mạch, hay vi mạch tích hợp, hay mạch tích hợp (integrated circuit, gọi tắt IC, còn gọi là chip theo thuật ngữ tiếng Anh) là tập các mạch điện chứa các linh kiện bán dẫn (như transistor) và linh kiện điện tử thụ động (như điện trở) được kết nối với nhau, để thực hiện được một chức năng xác định.

Một mạch tích hợp thông dụng -Vi điều khiển họ AVR

• Các linh kiện trong đó được chế tạo với kích thước rất nhỏ, cỡ micromet hoặc nhỏ hơn thế, chế tạo bởi công nghệ silicon. Việc các linh kiện được tích hợp đóng gói trong một IC giúp giảm kích thước mạch đi rất nhiều, bên cạnh đó, độ chính xác của mạch tăng lên.
• Mạch tích hợp (IC) là một yếu tố chủ chốt của lĩnh vực điện tử hiện đại. Chúng là trái tim và bộ não của hầu hết các mạch. Một vi mạch tích hợp có chức năng như một bộ khuếch đại, dao động, định thời, bộ nhớ, bộ đếm, bộ nhớ máy tính hoặc một bộ vi xử lý.

Có rất nhiều loại IC, loại lập trình được và loại cố định chức năng, không lập trình được. Người ta có rất nhiều cách để phân loại IC. Thông thường người ta phân loại IC theo tín hiệu mà nó xử lý. Ví dụ IC nguồn chuyển đổi, điều chỉnh, ổn định dòng điện và mức điện áp đi qua nó. Một nguồn cung cấp điện của IC có thể phân chia và nhân điện thế nhất định từ một nguồn điện áp mong muốn cho bất kỳ điện áp đầu ra công suất mong muốn.

Phân loại IC theo tín hiệu được IC đó xử lý

• Ta có thể kể đến IC digital xử lý hoặc lưu trữ các tín hiệu digital – loại IC xử lý tín hiệu có giá trị nhị phân 0 và 1, IC analog hay IC tuyến tính xử lý tín hiệu analog – loại IC này xử lý tín hiệu liên tục, loại IC này phát triển chậm hơn IC digital vì phần lớn chúng là mạch chuyên dụng, trừ một số trường hợp đặc biệt như OM-AMP, và những mạch phổ dụng. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng người ta phải thiết kế chế tạo rất nhiều loại khác nhau. Ngoài ra chúng ta có thể thấy loại IC hỗn hợp, có cả analog và digital.

Ví dụ IC nguồn chuyển đổi, điều chỉnh, ổn định dòng điện và mức điện áp đi qua nó. Một nguồn cung cấp điện của IC có thể phân chia và nhân điện thế nhất định từ một nguồn điện áp mong muốn cho bất kỳ điện áp đầu ra công suất mong muốn.

• IC analog có đầu ra biến thiên liên tục (theo lý thuyết có khả năng đạt được vô hạn các trạng thái) phụ thuộc vào mức tín hiệu đầu vào. Các IC analog ứng dụng trong mạch tần số âm thanh (AF) và bộ khuếch đại tần số vô tuyến (RF), khuếch đại thuật toán (op amp).
• Các IC digital hoạt động chỉ ở các mức hoặc trạng thái xác định, không phải trên một dải liên tục của biên độ tín hiệu. Các IC số được sử dụng trong máy tính, mạng máy tính, modem, và bộ đếm tần số. Các khối thiết kế cơ bản của IC số là các cổng logic, để làm việc với dữ liệu nhị phân, nghĩa là tín hiệu chỉ có hai trạng thái khác nhau, được gọi là mức thấp (logic 0) và mức cao (logic 1).

Phân loại theo mức độ tích hợp

Theo tên gọi IC (Integrated Circuit) có thể chia ra chia ra SSI (small-scale integration) và MSI (medium-scale integration), LSI (Large Scale Integrated), VLSI (Very Large Scale Integrated) trong các CPU, GPU, ROM, RAM, PLA, chipset, microcontroller,...ULSI (ultra-large-scale integration) dự đặt cho mạch trên 1 triệu transistor.

Phân loại theo công dụng

• IC có thể làm CPU, vi xử lý trong máy tính, memory, bộ nhớ lưu trữ dữ liệu digital hay ASIC dành cho phát triển ứng dụng cụ thể, ví dụ cho điều khiển lò nướng bánh, xe hơi, máy giặt,...IC cảm biến quá trình  vật lý, hoá, sinh hoá,... ví dụ gia tốc, ánh sáng, từ trường, chất độc,...Hay vi điều khiển (microcontroller) giống như một máy tính nhỏ (bộ nhớ chương trình, ALU, bộ nhớ và thanh ghi) hoặc IC công suất có thể xử lý các dòng hay điện áp lớn (ví dụ khuếch đại công suất lớn, kiểm soát mạng điện lưới).

• Trong đời sống có thể kể tới một số loại IC hay bắt gặp và được sử dụng phổ biến rộng rãi như: Logic Gates (các cổng logic): họ IC7400; Timers (các bộ định thời): 555, 556; bộ ghi dịch 74HC164, 74HC595; FPGA: Field-Programmable Gate Array (mảng cổng lôgíc có thể lập trình được), Vi điều khiển (PIC16F877A, ATmega328P), Bộ vi xử lý (8086, 80386, MC68030), , Cảm biến (LM35, 5843), RTC (Real-time clock): đồng hồ thời gian thực D S3231, DS1307), v.v...