Los circuitos integrados, son circuitos completos capaces de realizar una función determinada, realizados en una pastilla de silicio a un tamaño microscópico y encapsulado en un chip o microchip con una cubierta de plástico y una patillas de conexión para se utilizados en la PCB o en los Protoboards. Los hay de varios tipos, normalmente se clasifican en:
- Analógicos
- Digitales
- Mixtos
- Programables
- Procesadores especializados
- Gestión de potencia
- RF/comunicaciones
- Sensores integrados
Circuitos analógicos o Lineales
Trabajan con señales continuas.
Ejemplos:
- Amplificadores operacionales
- Reguladores de voltaje
- Osciladores
- Filtros activos
- Comparadores
Ejemplos famosos:
- LM741
- NE555
- LM7805
Circuitos digitales
Trabajan con niveles lógicos:
-
0 → LOW
- 1 → HIGH
Ejemplos:
- Puertas lógicas
- Contadores
- Registros
- Multiplexores
- Decodificadores
- Memorias
Familias:
- TTL 74xx
- CMOS 40xx
- CMOS 74HCxx
- 74HCTxx
Circuitos mixtos (Mixed Signal)
Combinan electrónica analógica y digital en el mismo chip.
Ejemplos:
- Conversores ADC
- Conversores DAC
- CODECs de audio
- Sensores inteligentes
Muy usados actualmente.
Memorias integradas
Circuitos dedicados al almacenamiento.
Tipos:
- RAM
- ROM
- EEPROM
- Flash
Ejemplos:
- SRAM
- DRAM
- BIOS Flash
Procesadores especializados
Microcontroladores
Un microcontrolador es un circuito integrado diseñado para controlar dispositivos electrónicos específicos.
Dentro del mismo chip incluye:
Dentro del mismo chip incluye:
- CPU (procesador)
- Memoria RAM
- Memoria Flash/ROM
- Entradas y salidas (GPIO)
- Temporizadores
- Comunicación serie (UART, I2C, SPI, etc.)
Se usa en sistemas embebidos y tareas concretas.
Ejemplos:
- Arduino Uno (ATmega328P)
- Microchip Technology PIC
- STMicroelectronics STM32
Características
- Bajo consumo
- Barato
- Compacto
- Ejecuta una tarea concreta
- Funciona normalmente sin sistema operativo
Microprocesadores
Un microprocesador es básicamente la CPU sola dentro de un chip.
Necesita componentes externos para funcionar:
Necesita componentes externos para funcionar:
- RAM externa
- Memoria externa
- Periféricos externos
Está pensado para sistemas más complejos.
Ejemplos:
- Intel Core i7
- Advanced Micro Devices Ryzen
- Apple M-series
Características
- Mucha potencia de cálculo
- Puede ejecutar sistemas operativos complejos
- Mayor consumo energético
- Más caro
- Necesita hardware adicional
DSP (Digital Signal Processor)
Procesadores optimizados para procesar señales:
- Audio
- Vídeo
- Telecomunicaciones
Muy usados en:
- móviles
- radares
- sonido profesional
FPGA
(Field Programmable Gate Array)
Son circuitos reconfigurables.
El usuario puede “construir” hardware digital dentro del chip.
Se usan en:
- telecomunicaciones
- IA
- industria
- aeroespacial
Ejemplos:
- Xilinx FPGA
- Intel FPGA Altera
ASIC
(Application Specific Integrated Circuit)
Circuitos diseñados para una tarea única y específica.
Ejemplos:
- chips de minería Bitcoin
- procesadores de cámaras
- chips de consolas
Ventaja:
- Muchísimo rendimiento.
Desventaja:
- Muy caros de diseñar.
SoC (System on Chip)
Un sistema completo dentro de un solo chip.
Incluye:
- CPU
- GPU
- RAM controladora
- comunicaciones
- aceleradores
Usados en:
- móviles
- tablets
- Raspberry Pi
- consolas
Ejemplos:
- Qualcomm Snapdragon
- Apple A-series
- Samsung Electronics Exynos
PMIC
(Power Management IC)
Gestionan alimentación eléctrica:
- carga de baterías
- regulación
- protección
Muy usados en móviles y portátiles.
RF IC
Circuitos integrados de radiofrecuencia.
Trabajan con:
- WiFi
- Bluetooth
- GPS
- radio
Sensores integrados
Circuitos capaces de medir magnitudes físicas.
Ejemplos:
- temperatura
- aceleración
- presión
- humedad
Ejemplo:
- MPU6050
