Seminarski rad

Seminarski rad

FAKULTET POLITEHNIKIH NAUKA ELEKTROTEHNIKA-ELEKTROENERGETIKA

TRAVNIKULOGA INTEGRISANIH KOLA U ELEKTRONSKIM SKLOPOVIMA

SEMINARSKI RAD

Predmet: Elektroniki elementi i sklopovi Mentor: Student:

_____________________ Dragan Boli

Doc.dr.sc Miladin Juroevi Br.indexa: PT 157I14 - II

Travnik, mart 2015.SADRAJ:

1. UVOD

2. POLUPROVODNICI

3. OSNOVNI ELEKTRONSKI ELEMENTI

3.1. Pasivni elektronski elementi

3.2. Aktivni elektronski elementi

3.3. Itegralna kola

4. PROCESORI

5. ZAKLJUAK

6. LITERATURA

1. UVOD

Integrirano elektrino kolo je sloeno elektrino kolo sastavljeno iz mnotva elemenata objedinjeno na jedinstvenoj podlozi i spremno za ugradnju u sloenije sustave ali kao jedinstvena komponenta. Da bi se razmotrila uloga integrisanih kola u elektronskim sklopovima, potrebno je razjasniti sastave materijala i elemenata od kojih su nastali. Elektronski elementi su sastavni dio elektronskih ureaja i sklopova. Korienjem poluprpovodnikih materijala mogue je realizovati najrazliitije elektronske komponente: diode, tiristore, tranzistore itd. Konstruisanja i primene komponenata elektronskih ureaja pedstavlja znaajnu granu iji kontinuirani razvoj karakterie stalni tehnoloki napredak u procesu proizvodnje komponenata i nove tehnologije elektronskih kola. 2. POLUPROVODNICI

Poluprovodnik je materijal koji ima neka svojstva provodnika i svojstva izolatora. Ovisno o uvjetima u kojima se nalazi kao i od primjesa tj. neistoa u njemu, mogu prevladati svojstva provodnika odnosno izolatora. Pod idealnim poluprovodnim materijalima podrazumjeva se materijal u vrstom stanju, monokristalne strukture, neogranienih dimenzija, i bez defekata koji je zatien od uticaja spoljnih elektrinih i magnetnih polja. Postoji ukupno 12 poluprovodnih materijala iz periodnog sistema elemenata: bor(B), ugljenik(C), silicijum(S),

fosfor(P), sumpor(S), germanijum(Ge), arsen(As), selen(Se), kalaj(Sn), antimon(Sb), telur(Te) i jod(J). Danas se od elemenata poluprovodnika skoro iskljuivo koristi silicijum, dok se drugi kao to su arsen, fosfor i bor upotrebljavaju za dopiranje silicijuma, ime se mjenja njegova provodnost. Veliina koja karakterizira poluprovodne materijale je irina zabranjene zone tj. energetski procjep. Energetski procjep je razlika izmeu valentnog i prividnog nivoa atoma koji sainjavaju poluprovodni materijal i predstavlja energiju potrebnu da elektron iz valentnog nivoa prijee u provodni nivo, tj. da napustiti matini atom. Jedinica koja se u praksi koristi za karakterizaciju energetskog procjepa je elektronvolt (eV). irina zabranjene zone kod poluprovodnika je oko 1 (eV).

Pri niskim temperaturama, elektroni u valentnom nivou nemaju dovoljno energije da savladaju energetski procjep, tako da su svi vezani za atome pa se tada ist poluprovodnik ponaa kao izolator. Meutim ve na sobnoj temperaturi jedan dio valentnih elektrona ima dovoljno energije da savlada energetski procjep i prijee na provodni nivo tj. da napusti matini atom. Kada elektron napusti atom na njegovom mjestu ostaje upranjeno mjesto koje zovemo upljina a cijeli atom predstavlja pozitivan jon.

Elektroni poluprovodnika mogu dobiti energiju za prolazak kroz zabranjenu zonu pod djelovanjem jednog od sljedeih mehanizama:

zagrijavanjem,

dejstvom jonizujueg zraenja

dejstvom jakog elektrinog polja,

osvijetljenjem,

mehaniki,

dodavanjem primjesa.

Kod istih poluprovodnika koncentracija elektrona jednaka je koncentraciji upljina. U odsustvu vanjskog elektrinog polja elektroni i upljine se kaotino kreu kroz kristal. Kada se uspostavi elektrino polje dolazi do usmjerenog kretanja elektrona i upljina, odnosno javlja se struja kroz poluprovodnik. Jakost ove struje jednaka je zbroju jaina struje elektrona i struje upljina.

Kada elektrina svojstva poluprovodnika, a tu se pre svega misli na provodnost, zavise od prisustva nekog stranog elementa, onda je takav poluprovodnik primesni poluprovodnik. Koncentracije primesa kreu se obino izmeu 1014 cm-3 i 1020 cm-3. To su, redovno, primese iji su atomi petovalentni ili trovalentni. Ukoliko se dodaju petovalentne primese, onda nastaju poluprovodnici n-tipa, a dodavanjem trovalentnih primesa se dobijaju poluprovodnici p-tipa. Poluprovodnike stoga moemo podjeliti na dva tipa:

Poluprovodnici n-tipa

Poluprovodnika n-tipa nastaje kada se poluprovodnik (najee silicijum (Si)), dopira petovalentnim

primesama, na primer fosforom (P), arsenom (As) ili antimonom (Sb). ematski prikaz kristalne reetke poluprovodnika n-tipa dat je na slici 1.

Slika 1. ematski prikaz kristalne reetke poluprovodnika n-tipa.

Petovalentne primese, daju slobodne elektrone, te se, stoga, zovu donorske primese, ili kratko donori. Donorski atomi gubitkom elektrona postaju pozitivni joni i ostaju vezani u strukturi kristalne reetke. Usljed toga to se dodavanjem donorskih primjesa razbijaju valentne veze, u poluprovodniku n-tipa postojae i odreena koncentracija upljina. Ta koncentracija upljina bie znatno manja od koncentracije slobodnih elektrona. Zbog toga, osnovni nosioci naelektrisanja u n-tipu poluprovodnika bie elektroni, iji je broj veoma blizak broju donorskih primesa. Elektroni se u n-tipu poluprovodnika esto zovu veinski, a upljine manjinski nosioci naelektrisanja.

Poluprovodnici p-tipaOvaj tip poluprovodnika nastaje kada se poluprovodnik dopira trovalentnim primesama, meu koje spadaju bor (B), aluminijum (Al), galijum (Ga) i indijum (In). ematski prikaz kristalne reetke poluprovodnika p-tipa dat je na slici 2.

Slika 2. ematski prikaz kristalne reetke poluprovodnika p-tipa.

Trovalentnoj primjesi nedostaje jedan elektron da dopuni valentnu vezu. Ona se kompletira na taj nain to je dopuni valentni elektron iz susjedne veze. Kako trovalentne primjese kompletiraju valentne veze primajui elektrone iz valentne zone, zovu se akceptorske primjese, ili kratko akceptori. Kao i u poluprovodniku n-tipa, i u poluprovodniku p-tipa postoji raskidanje valentnih veza, tako da ovde postoji i odreena koncentracija elektrona no, iji je broj znatno manji od broja upljina. Prema tome, u poluprovodniku p-tipa upljine su veinski, a elektroni manjinski nosioci naelektrisanja.

Iz prethodno navedenog je vidljivo da kod poluprovodnika struju obrazuju i elektroni i upljine. Prikljuivanjem napona na krajeve poluprovodnika, u njemu se obrazuje elektrino polje koje uspostavlja kretanje upljina u smjeru polja i kretanje elektrona u suprotnom smjeru, pa se struje sabiraju.Spajanjem ploica od p i n tipa poluprovodnika nastaje pn spoj (dioda), to je jedna od najvanijih komponenti u elektronici. Dioda je elektronika komponenta koja dozvoljava protok elektrine struje u jednom smjeru bez otpora (ili uz vrlo mali otpor) dok u suprotnom smjeru predstavlja beskonaan (ili bar vrlo veliki) otpor. Zato se za diodu kae da postoji provodni i neprovodni smjer. Moe se smatrati da za protjecanje struje u provodnom smjeru dioda ima otpornost koliko i ica provodnika (nula), a za neprovodni smjer se moe promatrati kao prekid provodnika (beskonano). Razliitim kombinacijam p - i n - spojeva omoguena je izrada raznovrsnih poluprovodnikih elemenata, integralnih kola i diskretnih poluvodikih komponenata, kao to su: tiristori, diode, tranzistori i sl.

3. OSNOVNI ELEKTRONSKI ELEMENTI

Elektronski elementi su sastavni dio elektronskih ureaja i sklopova. Oni razliito djeluju na signal koji kroz njih prolazi, pri emu signal predstavlja jednu od elektrinih veliina koja se mijenja u vremenu. Osnovni elektronski elementi smjeteni su u zasebna kuita, koje nazivamo elektronska komponenta. U elektronici se koriste specifini elektronski elementi, i oni se djele na: Pasivne elemente, Aktivne elementeElemente koje nemaju mogunost da upravljaju protokom elektrine struje, korienjem dodatnog upravljakog signala, nazivaju se pasivni elementi. Za njih vai Omov zakon pri prikljuenju na naizmenini ili jednosmerni napon.Za razliku od njih aktivni elementi imaju osobinu da pojaaju i prekinu elektrini signal. Omov zakon na njih nije primenljiv. Tabela 1.Podela elektronskih elemenataELEKTRONSKI ELEMENTI

PASIVNIAKTIVNI

OtporniciTranzistori

KondenzatoriTiristori

Zavojnice - KalemoviIntegrisana kola

Transformatori

diode

Elektronski elementi posjeduju dva ili vie elektrinih prikljuaka ili izvoda (engl. pin) pomou kojih se vri povezivanje. Meusobno povezani elektronski elementi formiraju elektronsko kolo.3.1. Pasivni elektronski elementiOtpornici

Otpornik je je element ija je osnovna uloga unoenje otpornosti u elektronsko kolo. Idealni otpornik je element sa jednim parom izvoda, kod koga je trenutna vrednost napona izmeu krajeva srazmerna trenutnoj vrednosti struje koja kroz njega protie. Otpornost otpornika zavisi od vrste materijala od koga je napravljen i oblika strukture otpornika (duina, povrina poprenog preseka) ali, u manjoj meri, i od temperature na kojoj se nalazi. U praksi se koriste razne vrste otpornika zavisno od materijala od kog se izrauju ili funkcije koju obavljaju. Na slici 3. prikazane su razne vrste otpornika koje se koriste u elektrokskim sklopovima.

Slika 3. Vrste otpornika

Otpornici se za sklopove odabiru prema osnovnim karakteristikama otpornika, a to su:

nominalna vrednost otpornosti, izraava se u , k, M,

tolerancija (odstupanje stvarne od nominalne vrijednosti, tipino 1%, 5%, 10 %), snaga (koliku snagu moe da disipira otpornik, tipino 0.25 W do 1 W), temperaturni koeficijenat (promjena otpornosti sa promenom temperature, tipino

10-4 /0C).Kondenzatori

Kondenzatori su pasivni elektronski elementi koji vre pretvaranje elektrine energije u elektrostatiku (pri punjenju) i obrnuto (pri pranjenju). Oni imaju sposobnost akumuliranja elektrine energije. Svojstvo kondenzatora imaju svaka dva provodnika meusobno razdvojena izolatorom. Openito reeno, kondenzatori se sastoje od dvije metalne ploe, izolatora izmeu njih i dva izvoda. Kondenzatori mogu biti: fiksni i promenljivi, odnosno na osnovu materijala od koga je napravljen dielektrik, kondenzatori se dele na: keramike, liskunske i elektrolitske. Na slici 4. prikazane su razne vrste kondenzatora koje se koriste u elektrokskim sklopovima.

Slika 4. Vrste kondenzatora

Osnovne karakteristike kondenzatora su:

kapacitivnost (F veoma velika vrednost, koristi se pF, nF, F),

tolerancija (odstupanje od deklarisane vrijednosti, npr. 2%, 5%, 10 %), radni napon (V)

gubici (utroak el. energije, faktor gubitaka tg).Elektrolitski kondenzatori su polarizovani to znai da imaju (+) prikljuak i ()prikljuak, o emu se mora strogo voditi rauna pri povezivanju u elektrino kolo. Obrtanje polariteta moe dovesti do eksplozije elektrolitskog kondenzatora!Kalemovi - ZavojniceKalem je element sa jednim pristupom (jednim parom prikljuaka) u kome se elektrina energija akumulira u vidu magnetne energije. Dakle, ako se na provodnik prikljui jednosmjerni napon, to se jednosmjerna struja u njemu odmah ne uspostavlja, s obzirom da se neposredno nakon prikljuenja napona stvara magnetno polje koje ne dozvoljava trenutno uspostavljanje struje (zbog nastanka elektromotorne sile suprotnog znaka). Kada se magnento polje ustali (postane konstantno), to ono prestaje da utie na proticanje jednosmjerne struje.Elektromagnetno polje je najae u sredini kalema. Na slici 5. prikazane su razne vrste kalemova.

Slika 5. Vrste kalemova

Karakteristike kalemova su, induktivnost i otpornost namotaja. Kalemovi mogu biti sa: fiksnom induktivnou, promenljivom induktivnou, jezgrom od magnetnog materijala (za vee induktivnosti i manje frekvencije) i bez jezgra (za manje induktivnosti i vee frekvencije).TransformatoriTransformatori se sastoje od najmanje dva induktivno spregnuta kalema, primara i sekundara. U sekundaru se indukuje napon koji moe biti jednak, manji ili vei od napona dovedenog na primarni namotaj. Za bolji prenos snage, sa to manjim gubicima, potrebno je da je induktivna sprega izmeu namotaja to jaa; zbog toga se kod transformatora koriste magnetna jezgra. Naizmenina struja u jednom namotaju e indukovati struju u drugim namotajima. Transformatori se koriste da smanje ili poveaju napon, da mjenjaju impedansu ili da obezbede elektrinu izolaciju izmeu kola. Na slici 6. prikazane su vrste transformatora koje se koriste u elektrokskim sklopovima.

Slika 6. Vrste transformatoraDiodeDioda je poluprovodnika komponta koja sadri jedan PN spoj (spoj poluprovodnika P-tipa i poluprovodnika N- tipa) i ima dva izvoda, anodu i katodu. Dioda provodi struju samo u jednom smeru, od anode ka katodi. Prema namjeni, poluprovodnike diode se dijele na: signalne diode, ispravljake diode, prekidake diode, diode za stabilizaciju napona i diode referentnog napona. Na slici 7. 7rikazane su vrste dioda koje se koriste u elektrokskim sklopovima. Slika 7. Vrste dioda

Osnovne karakteristike diode su: maksimalna struja provoenja, maksimalan napon provodne diode, maksimalni napon inverzne polarizacije, inverzna struja i maksimalna snaga disipacije.

3.2. Aktivni elektronski elementi

Tranzistori

Tranzistor je poluvodiki elektroniki element i koristi se za pojaavanje elektrinih signala, kao elektronika sklopka, za stabilizaciju napona, modulaciju signala i mnoge druge primjene. Osnovni je element mnogih elektronikih sklopova, integriranih krugova i elektronikih raunala.Tranzistori se prema nainu rada dijele u dvije glavne grupe: bipolarne tranzistore - kod kojih vodljivost ovisi o manjinskim nositeljima elektrinog naboja (elektronima u NPN ili upljinama u PNP tipu) te unipolarne tranzistore - kod kojih vodljivost ovisi samo o veinskim nositeljima elektrinog naboja (elektronima u N-kanalnom ili upljinama u P-kanalnom tipu). Pod pojmom tranzistor najee se podrazumijeva bipolarni tranzistor, a koji se najee i koristi u praksi za izradu elektronskih sklopova. Na slici 8. prikazane su vrste tranzistora koje se koriste u elektrokskim sklopovima.

Slika 8. Tranzistori

Tiristori

Tiristori su elektronike komponente s vieslojnim poluvodikim strukturama. Imaju dva stabilna stanja-vodljivo i nevodljivo, a prijelaz iz jednog stanja u drugo vrlo je brz. Najvanija osobina tiristora jest mogunost upravljanja vrlo velikim snagama uz utroak malih iznosa snage. Proizvoai poluvodikih komponenata proizvode brojne razliite vrste tiristora. Postoje tiristori s dvije, tri i etiri elektrode. S obzirom na smjer protjecanja struje tiristori mogu biti jednosmjerni i dvosmjerni. U tiristore spadaju: dijak, etveroslojna dioda, silicijska upravljiva ispravljaica-SCR (esto zvana samo tiristor), trijak.Jednosmjerni diodni tiristor naziva se jo etveroslojna dioda. Osobina je etveroslojne diode da ne vodi struju ni pri propusnoj polarizaciji sve dok napon prikljuen izmeu anode i katode ne poprimi dovoljno veliku vrijednost koja se naziva prijelomni napon. Dioda kod tog napona naglo prelazi iz nevodljivog stanja u vodljivo stanje. Dijak je slinih svojstava etveroslojnoj diodi. Razlikuje se od eteroslojne diode po tome to moe proputati struju u oba smjera.Trijak ili(SCR)- element je s tri elektrode: anoda A, katoda K, upravljaka elektroda G. Vrlo esto se naziva samo tiristor. Kad tiristor provede, napon izmeu anode i katode smanji se na vrlo mali iznos koji je reda veliine 1-2 volta, a struja poprima veliku vrijednost. Stoga se za tiristor kae da ima karakterisiku negativnog otpora. Kad je tiristor jednom doveden u stanje voenja, nije mu vie potrebna struja upravljake elektrode. Tiristor e prestati voditi kad struja koja tee kroz njega padne ispod vrijednosti koja se naziva struja dranja.Na slici 9. 9rikazane su vrste tiristora koje se koriste u elektrokskim sklopovima.

INCLUDEPICTURE "http://web.vip.hr/g.ivanevi.vip/tiristori_files/Thyristor.jpg" \* MERGEFORMATINET Slika 9. Tiristori

Integrisana kolaIntegrisano kolo je sloeno elektrino kolo sastavljeno iz mnotva elemenata objedinjenih na jedinstvenoj podlozi i spremno za ugradnju u sloenije sisteme, ali kao jedinstvena komponenta. U svome sklopu sadre vei broj aktivnih i pasivnih komponenti, sastavljena od tranzistora, dioda, otpornika i kondenzatora. Izrauju se tako to se napravi mrea pasivnih elemenata (otpornika i kondenzatora) tehnikom tankog filma (tankog sloja), dok se poluprovodniki aktivni elementi (tranzistori i diode) naknadno ugrauju kao gotovi diskretni elementi i metodom zavarivanja spajaju na odgovarajuim mestima sa pasivnim elementima. Za izradu se, kao osnova, koristi keramika podloga za pasivne elemente, pa se na ovu podlogu nanosi tanak sloj materijala (tantal i drugi) u zagrejanoj komori gde se vri oksidacija, a zatim ponovo nanosi sledei sloj materijala koji takoe oksidie. Na mjestima odreenim posebnom maskom, fotohemijskim postupkom se nagriza sloj oksida, gde treba da se formiraju pasivni elementi i provodne zone izmeu pasivnih elemenata. Svi elementi integrisanog kola integrisani su u jednom elementu koji nazivamo ip. Na slici 10. prikazani su primjeri integralnih kola.

Slika 10. Integrisana kolaIntegrisana kola prema nainu rada i nainu upotrebe, odnosno funkciji koju obavljaju dijele se na: analogna (operacioni pojaava) i digitalna (procesor) i mjeovita (konverteri). Na osnovu tehnologije izrade, integrisana kola se dijele na: hibridna i

monolitna.Hibridna integrisana kola prethodila su monolitnim, a naziv su dobila po tome to predstavljaju kombinaciju pasivnih elemenata izraenih tehnologijom tankog ili debelog filma i diskretnih poluprovodnikih elemenata (tzv. hibridi). Struktura monolitnih integrisanih kola je da su sve njegove osnovne komponente su od istog materijala. Ova kola se jo zovu i planarna integrisana kola, i to iz razloga to se njihova izrada je bazirana na planarnom tehnolokom postupku, struktura osnove na kojoj su realizovai elementi kola je planarna, tj. ravna, a dimenzije elemenata kola, normalne na povrinu osnove, su za vie od reda veliine manje od debljine osnove, pa se stie utisak kao da su svi elementi u jednoj ravni.

U veini sluajeva primjene, monolitna integrisana kola su potisla hibridna, mada su jo uvijek hibridna kola pogodna kod nekih primjena. Hibridna kola su potisnuta, jer su neekonomina u velikim serijama i zauzimaju vie prostora nego monolitna integrisana kola. Hibridna kola se koriste gdje se trai vie otpornika i kondenzatora velike vrijednosti, koji se ne mogu izraditi u monolitnoj tehnici, kao i tamo gdje se trae visoki radni naponi.

Kod integrisanih kola napon napajanja kree se uglavnom od 5 do 30 V. Kod integrisanih kola mora se voditi rauna da ne doe do promjene polariteta, jer u tom sluaju dolazi do unitenja integrisanog kola.4. PROCESORI

Procesor predstavlja sredinji sastavni dio PC raunara. Procesor je sklop unutar raunara koji vri funkciju centralne jedinice. Procesor pored ostalog odreuje, koji operativni sistemi e se upotrebiti, koji softverski paket moe da radi na PC raunaru, koliko mu je elektrine energije potrebno i koliko e sistem biti stabilan. Procesor takodje uglavnom odreuje i koliko e cijeli sistem da kota: to je procesor noviji i moniji, raunar e biti skuplji. Osnovni djelovi procesora su: jezgro, memorije, logiki ip, memorijska sabirnica, pinovi i utor. Da bi se ubrzao rad raunar procesor ima svoju prirunu memoriju za podatke i instrukcije tako da ih moe dohvatati puno bre nego iz glavne memorije. Brzina rada raunara uglavnom ovisi o brzini rada procesora. Kako su dananji procesori slini u nekim tehnolokim znaajkama, obino se dijele prema brzini rada, veliini podatka nad kojim mogu odjednom obaviti zadanu radnju, te prema karakteristikama unutarnjeg ustroja.Funkcije procesora

Procesor (centralna jedinica, CPU) predstavlja programski upravljan digitalni ureaj koji obavlja sljedee funkcije:

na osnovu instrukcija obrauje podatke izvravanjem nad njima relativno prostih mainskih operacija, donosi odluke u procesu obrade o toku odvijanja izvrenja instrukcija programa, upravlja ostalim komponentama raunara, obezbjeuje prenos podataka izmeu komponenata raunara, kao i razmjenu podataka sa spoljnim okruenjem. Procesor radi izvravajui program smjeten u operativnu memoriju, koji se sastoji od slijedeih aktivnosti: prenos (pozivanje) svake instrukcije iz operativne memorije u upravljaku jedinicu,

prenos podataka iz operativne memorije ili registra procesora u aritmetiko-logiku jedinicu,

izvrenje (realizacija) operacije predviene tom instrukcijom,

pamenje rezultata u operativnoj memoriji ili registrima.Na slici 11. prikazati emo emu procesora, pomou koje se moe na jednostavan nain objasniti princip rada.

Slika 11. ematski prikaz procesora

Karakteristike procesora:Najbitnije karakteristike procesora su: Brzina rada procesora je maksimalan broj operacija koje procesor moe izvriti u jednoj sekundi i trenutno se izraava u gigahercima (GHz). to je vea brzina procesora to je i procesor moniji a samim tim i raunar.

Broj bitova koji se istovremeno prenosi i obrauje unutar procesora. Noviji procesori su uglavnom 32 ili 64-bitni. Na raunar sa 64-bitnim procesorom moe se instalirati vei broj operativnih sistema.

Broj jezgara procesora: viejezgarni procesor jeste fiziki jedan procesor u kome se nalazi vie procesora koji su nezavisni. Ako imamo procesor sa vie jezgara moi emo raditi nesmetano vie aplikacija. Trenutno su najzastupljeniji procesori sa 2 i sa 4 jezgra, ali ima i procesora sa 6, 8 i vie jezgara.

Procesorska memorija je operativna memorija procesora,koja moe biti od 1 8 MB, to je vee potencijalno je raunar bri.Tipovi procesora

Prema prethodno navedenim karakteristikama danas se izrauju procesoro razliitih vrsta i tipove. Najpoznatiji proizvoai procesora u svijetu su: AMD; INTEL i MOTOROLA. Svaki od navednih proizvoaa ima svoje oznake za tipove procesora koje proizvodi. Pa se tako procesori mogu podjeliti po vrsti socketa tj. isto podnoje za procesor. Intelovi procesori veinom koriste Socket T, Slot 1 i Socket 370, dok AMD procesori veinski koriste Socket A,Socket AM2+ i Socket AM3. Svi navedeni proizvoai procesora, proizveli su nekoliko generacija procesora pa im uglavnom tako daju i oznake tipova procesora. AMD ima procesore generacije tipa AMD od 2901 do 29250 i generacije tipa K5 do K10. Intelove generacije procesora su tipovi od Intel tipa- 4004 do 80486; tipa- Pentium i tipa -Intel CORE do i7. Motorola ima procesore generacije - tipa 68000 do 68060; generacija tipa- PPC procesora(POWER - PC G4); procesori tipa- 68K i procesori tipa- DSP 96xxx. Primjer tipa Intelovog procesora prikazan je na slici 12.

Slika 12. Procesor IntelSvaki procesor izvana izgleda veoma jednostavno, no on je u svojoj unutranjosti jako kompleksan ureaj. Osnovni gradivi elementi procesora su tranzistori koji su smjeteni u jednom ipu. Dananji moderni procesori su napravljeni od tranzistora, tipino u CMOS izvedbi, planarnom tehnologijom na siliciju ili drugom poluvodikom monokristalu. Takav procesor se naziva i mikroprocesor. Svi noviji procesori imaju odlicne performanse ali imaju i jednu manu, a to je pregrijavanje. Danas je to rijeeno tako da na jezgru procesora stavimo termalnu pastu, koja upija toplotu i tu toplotu unitava ventilator koji hladi hladnjak procesora. Osim ove vrste hladenja imamo i vodeno hladenje. Najnovija vrsta hladenja koja se danas istrauje bazirana je na na freonu ali jo uvijek nije dovrena. Princip rada se dosta razlikuje od ostalih vrsta hladenja, jer se freon puta direktno na procesor, i brzo sputa temperaturu procesora.Primjena procesora

Procesor kao jedan od najvanijih elektronikih elemenata u dananjoj elektronskoj industriji ima viestruku primjenu.Razvoj tranzistora, a zatim i integrisanih kola, omoguili su minijaturizaciju procesora (mikro procesor), koji se baziraju na jednoj sredinjoj procesorskoj jedinici (CPU).Razvoj mikroprocesora uslovijo je njihovu iroku i optu primjenu kod proizvodnje raunara.Ubrzani razvoj procesora omoguio je programskim aplikacijama na raunarima bolju funkcijonalnost,koristnije rezultate i njihovo bre izvoenje.Da bi raunari bili to funcionalniji i da bi mogli to bre i nesmetano izvoditi programske aplikacije,proizvoai mikroprocesora su se stoga okrenuli na proizvodnju viejezgrenih mikro procesora.Viejezgreni procesori sadre vie sredinjih procesorskih jedinica koje poveavaju procesorsku mo,a samim time poveevaju i optu primjenu mikro procesora u raunarskoj tehnici.Razvijene mikroprocesorske jedinice se danas ugrauju u razne vrste raunara koji se koriste za:

masovnu obradu podataka,

reevanje raznih znanstvenih i tehnikih zadataka,

nadzor i upravljanje raznim sistemima,

voenje procesa u industriji,

igre i zabavu.

Procesori se danas koriste i u svim granama industriji najee za voenje procesa proizvodnje,nadzora i upravljanja sistemima. Procesor u stvari predstavlja integrisano kolo tako da se njegova unutranja struktura moe konfigurisati zavisno od strane potreba krajnjeg korisnika. Njegova konfiguracija se moe uraditi tako da se moe koristiti za implementaciju bilo koje logike funkcije, i moe da se povee sa bilo kojim drugim ureajima.

Procesor se tako npr.u voenju procesa moe ugraditi u senzorske vorove, (praenje temperature, pritiska, protoka, koliine....).Dobivene informacije se obrauju u centralnom procesorskom raunaru i koriste za daljnji tok procesa.

Procesori se koriste i za ugradnju u razne softverske sisteme, koji se koriste za projektovanje i izradu namjenskih procesorskih raunara u elektroenergetskim postrojenjima za realizaciju upravljanja i nadzora prenosne i distriburivne mree, (SCAD sistem). Komunikacije se obavljaju telekomunikacijskim vezam. Lokalna i udaljena komunikacija je obezbjeena dvosmjernom razmjenom podataka. Razmjena podataka je osnovni zadatak komunikacionih programskih modula. Svi podatci se prenose preko modema i komunikacijske mree na vie razliitih naina. Primjenjeni protokoli u razmjeni podataka su usaglaeni sa postojeim standardima i omoguuju jednostavno povezivanje sa nadreenim upravljakim centrima koji vre nadzor i upravljanje sistemima.

5. ZAKLJUAK

Poluprovodnici su materijali od kojih se izrauju osnovni elektronski elementi. Najzastupljeniji poluprovodni materijal za izradu elemenata je Silicijum,dok se drugi materijali (Arsen;Fosfor;Bor ...),koriste kao primjese za njegovo dopiranje, ime mu se mjenja provodnost.Dodavanjem petovalentnih primjesa nastaje poluprovodnik tipa-n,a dodavanjem trovalentnih primjesa nastaje poluprovodnik tipa-p.Kombinacijom poluprovodnika p i n tipa izrauju se osnovni elektronski elementi - otpornici; kondenzatori; zavojnice; diode; tranzistori; tiristori..itd.Od pretho navedenih elektronskih elemenata stvaraju se elektronske komponente.Komponente se povezuju meusobno icama(lemljenjem),ili na tamponoj ploici da se napravi elektrino integrisano kolo (elektronski sklopovi), sa odreenom funkcijom. Integrisano elektrino kolo je sloeno elektrino kolo sastavljeno iz mnotva elemenata (uglavnom tranzistora) objedinjeno na jedinstvenoj podlozi i spremno za ugradnju u sloenije sustave ali kao jedinstvena komponenta ip.Danas postoji itav niz integrisanih kola koja obavljaju razliite funkcije u elektronikim ureajima.Integrisana kola su jedan od osnovnih elemenata za izradu procesora.Njihova uloga u izradi dananjih procesora je nezamjenljiva zbog vrlo malih dimenzija.

Elektronika je savremena tehnika disciplina koja se bazirana na osnovnim, za nju specifinim komponentama. Osnovni cilj je smanjivanje dimenzija komponenata, sve do nivoa molekula, Elektronika bazirana na takvim komponentama ve sada se zove molekularna elektronika. Pored znatno veeg stepena integracije, odnosno izuzetno veeg broja komponenata po ipu, smanjivanje dimenzija komponenata dovee do daljnjeg poveanja brzine njihovog rada. Postojei materijali bie zamenjeni drugima, tako da e i principi rada sadanjih komponenata biti drugaiji.U radu je analizirana primjena procesora u raunarskoj tehnici i industriji kroz sistem upravljanja procesima proizvodnje i daljinskog nadzora i upravljanja prenosnih elektroenergetskih sistema. Na osnovu ega moemo zakljuiti da e daljnji napredak razvoj procesora omoguiti i razvoj novih tehnologija za upravljanje proizvodnim procesima.

6. LITERATURA

(1( Stojan Risti. Elektronske komponente,EF Ni 2010.g. 2011.

(2( Vujo Drndarevi, . Elektronske komponente,predavanja 2012.g.

(3( Procesori ,predavanja 2004.g.

Boli Dragan 16