Istorijat i razvoj elektronike

Question 1

1. Navesti pet perioda kroz koje se može sagledati razvoj elektronike

Answer 1

Istorija elektronike može se posmatrati kroz sledeće periode:
• Pre-elektronska era
• Proučavanje fizičkih pojava vezanih za elektrone
• Elektronske cevi
• Poluprovodnici - diode i tranzistori
• Integrisana kola, mikroprocesori

Question 2

2. Odgovoriti šta je to stepen integracije, navesti generacije integrisanih kola prema stepenu
   integracije i tipičan broj komponenata na integrisanom kolu.

Answer 2

Stepen integracije se odnosi na broj tranzistora u jednom integrisanom kolu.
Generacije integrisanih kola prema stepenu integracije i tipičan broj komponenata na
integrisanom kolu:
1. Diskretne komponente 1 - 2
2. SSI – Kola malog stepena integracije do 100 komponenata (standardna logička kola i flip
flopovi)
3. MSI – Kola srednjeg stepena integracije 100 – 1000 komponenata (složenija kombinaciona
i sekvencijalna kola)
4. LSI – Kola velikog stepena integracije 1000 - 10000 (složeniji specijalizovani digitalni
sistemi)
5. VLSI – Kola vrlo velikog stepena integracije 104 do 109
(složeni digitalni sistemi,
mikroprocesori, memorije.Najkompleksnija savremena digitalna VLSI kola sadrže oko
125 000 000 komponenata)
6. ULSI – Ultra visoki stepen integracije > 109

Question 3

3. Kako glasi Murov (Gordon Moore) zakon?

Answer 3

Ovaj zakon kaže da broj elementarnih komponenata (tranzistora) u integrisanom kolu raste
eksponencijalno dok se njihove minimalne dimenzije, takođe, eksponencijalno smanjuju.
Moor je predvideo: “Broj tranzistora na čipu se udvostručava svake 2 godine (geometrijska
progresija).

Question 4

4. Navesti trendove razvoja elektronike

Answer 4

• Smanjenje dimenzija tranzistora.
• Povećanje površine čipova.
• Smanjenje potrošnje elektronskih komponenti.
• Povećanje performansi elektronskih sistema.
• Nove tehnologije izrade tranzistora (novi poluprovodnički materijali, organske materije, molekularni elementi, optičke
tehnologije, …).
• Pronalazak novih elektronskih kola koja će nadoknaditi usporavanje tehnološkog napretka.
• Koncentrisanje proizvodnje integrisanih kola u mali broj centara, uz istovremeno širenje mreže centara za
projektovanje.

Question 5

5. Navesti korake u proizvodnji jednog integrisanog kola, od sirovine do gotovog proizvoda.

Answer 5

Sve počinje od komada monokristalnog silicijuma visoke čistoće sa jednim atomom nečistoća
na svakih 10 miliona atoma silicijuma. Sečenjem monokristala dobijaju se pločice ( wafer-i)
debljine od 250μm do 1mm. Prečnik wafer-a je od 7,6cm do 30cm. Na ovim pločama, tokom
procesa fabrikacije, prave se uporedo stotine, pa i hiljade integrisanih kola, koja se posle
sečenjem odvajaju. Nakon proizvodnje i sečenja sledi postavljanje čipa u odgovarajuće
plastično kućište i izvođenje električnih kontakata. Posle zatvaranja plastičnog kućišta kolo se
podvrgava električnoj proveri, nakon čega je spremno za korišćenje.

Question 6

6. Navesti oblasti istraživanja fizičke elektronike.

Answer 6

– Proučavanje fizičkih pojava pri kretanju elektrona u elektrotehničkim materijalima
– Konstrukcija novih elektronskih komponenata
– Modeliranje postojećih elektronskih komponenata
– Simulacija rada elektronskih komponenata i sistema

Question 7

7. Navesti oblasti istraživanja analogne elektronike

Answer 7

– Analiza rada analognih elektronskih kola

– Projektovanje analognih elektronskih kola

Question 8

8. Navesti oblasti istraživanja digitalne elektronike.

Answer 8

– Analiza rada digitalnih elektronskih kola

– Projektovanje digitalnih elektronskih kola

Question 9

9. Navesti oblasti istraživanja računarske elektronike

Answer 9

– Projektovanje elektronskih kola za računare i računarske periferije
– Projektovanje elektronskih kola za računarske mreže
– Projektovanje elektronskih kola za mikroprocesorske sisteme
– Razvoj sistemskog softvera za kontrolu rada mikroprocesorskih sistema
– Razvoj aplikativnog softvera za PC računare i mobilne platforme

Question 10

10. Navesti oblasti istraživanja elektronike VLSI integrisanih kola.

Answer 10

– Projektovanje digitalnih VLSI kola
– Projektovanje analognih VLSI kola
– Razvoj računarskih alata za analizu, projektovanje i simulaciju integrisanih kola

Question 11

11. Navesti oblasti istraživanja energetske i industrijske elektronike

Answer 11

– Projektovanje elektronskih kola za konverziju energije
– Projektovanje kola za upravljanje energetskim pretvaračima
– Projektovanje elektronskih kola za primenu u električnim pogonima velike snage (industrija, saobraćaj, itd.)