IC คืออะไร ใช้งานอย่างไร

IC หรือ Integrated Circuit

ขอบคุณรูปภาพจาก : www.dy-tech.co.uk

ไอซี (IC) ย่อมาจาก Integrated Circuit หรือเรียกว่า แผงวงจรรวม เป็นอุปกรณ์ที่นำเอาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดต่าง ๆ ได้แก่ ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ไดโอด ทรานซิสเตอร์ ส่วนประกอบต่าง ๆ ของวงจรมาต่อรวมกันโดยการย่อส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวให้มีขนาดเล็กลง แต่ยังมีคุณสมบัติและการทำงานเหมือนเดิม ซึ่งแผงวงจรขนาดเล็กนี้เรียกว่า ชิป (Ship) มีประสิทธิภาพมากขึ้น ประหยัดพลังงานและทรัพยากร

ประเภทการใช้งานของ IC

Digital IC

เป็นสัญญาณที่ประกอบด้วยสัญญาณ เพียง 2 สถานะ คือ สูง-ต่ำ หรือ High-low หรือ เลข 1 และ 0 สัญญาณ Input-Output ของไอซีดิจิตอลจะต้องเป็นสัญญาณดิจิตอลเท่านั้น สัญญาณดิจิตอลจะมีระดับแรงดันในการทำงานแตกต่างกันไป โดยทั่วไปสัญญาณที่เป็น 0 จะมีแรงดันที่ 0 โวลต์ และ สัญญาณ ที่เป็น 1 จะมีแรงดันที่ 5 โวลต์ (เทียบกับ IC TTL) ทำหน้าที่ในการสวิทช์ทางดิจิตอล และไมโครโพรเซสเซอร์

Analog IC

สัญญาณ Input และ Output ทั้งสองสัญญาณจะต่อเนื่อง ระดับสัญญาณ Output ขึ้นอยู่กับระดับสัญญาณ Input และระดับสัญญาณ Output เป็นฟังก์ชันเชิงเส้นของระดับสัญญาณ Input หน้าที่ของ IC ประเภทนี้คือจะทำหน้าที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้า ขยายสัญญาณ เช่น OP Amp (Operation Amplifier) ซึ่ง OP Amp จะมีอัตราการขยายสูงมาก

Mixed IC

เป็น IC ที่มีการทำงานร่วมกันระหว่าง Digital IC และ Analog IC ทำหน้าที่แปลง Digital เป็น Analog และแปลง Analog เป็น Digital

การนำ IC ไปใช้งาน

การเลือกใช้งาน IC สามารถเลือกใช้งานได้ตามความต้องการ เนื่องจาก IC แต่ละตัวจะมีหน้าที่การทำงานที่อยู่ในรูปแบบเฉพาะอยู่แล้ว เพียงแค่เราต้องเลือกไปใช้งานให้เหมาะสมกับการใช้งานเท่านั้น

Logic Circuits เป็น IC ที่ใช้ลอจิกเกตโดยการทำงานที่มี Input มาจากไบนารี 1-0 โดยสามารถให้ผล Output ได้ตรงตัวตามตารางความจริงของลอจิก โดยลอจิกเกตหลายตัวจะเชื่อมต่อกันอยู่ภายใน IC ทำให้แสดงผล Output ที่มีความจำเพาะเจาะจง

Comparators IC ทำหน้าที่เปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าและส่ง Output ที่เป็นสัญญาณ Digital ออกไป

Switching IC ทำหน้าที่ควบคุมการปิด-เปิดการไหลของแรงดันหรือกระแสไฟฟ้า ป้องกันการเกิดกระแสเกินหรือป้องกันวงจรเมื่อมีกระแสที่ไหลผ่านวงจรเกินขีดจำกัด ซึ่งสามารถแบ่งออกได้อีก 7 ประเภท ดังนี้

- USB switch ทำหน้าที่ปิด-เปิด ตามคำสั่งจาก USB Controller เพื่อปิดระบบ ระบายความร้อน ป้องกันการเกิดกระแสเกินซึ่งอาจจะเป็นสาเหตุที่ทำให้วงจรเสียหายได้

- Rectifier switch ทำหน้าที่แปลงไฟกระแสสลับให้เป็นกระแสตรง โดยจะเป็นส่วนประกอบสำคัญส่วนหนึ่งของ Inverter

- Load switch ทำหน้าที่ปิด-เปิดการจ่ายกระแสไฟฟ้าของ Supply เพื่อการประหยัดพลังงานในโหมดสลีป หรือเรียกง่ายๆว่าเป็นสวิตซ์ของแหล่งสำรองไฟ

- Battery line switch ทำหน้าที่ปิด-เปิดการจ่ายไฟฟ้า ป้องกันการเกิดไฟกระชาก ป้องกันการเกิดกระแสไหลย้อนกลับ หรือเรียกง่ายๆว่าเป็นสวิตซ์ของแหล่งจ่ายไฟหลัก

- Intelligent Power Switch มีฟังก์ชั่นเหมือน Load Switch แต่สามารถตรวจจับกระแสที่ผิดปกติแบบ 2-step และแรงดันไฟฟ้า

- OVP Switch / External Power Switch ทำหน้าที่ปิด-เปิดการจ่ายไฟตามลักษณะการชาร์จและสามารถป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่ผิดปกติจากหัวอะแด็ปเตอร์หรือปลั๊ก

- Power Switch for PC Card and Express Card ทำหน้าที่ปิด-เปิดการจ่ายไฟให้ PC ซึ่งจะเป็นไปตามคุณสมบัติและการทำงานของ PC

Audio Amplifier ทำหน้าที่ขยายสัญญาณ โดยทั่วไปจะอยู่ในลำโพง โทรทัศน์ เป็นต้น

CMOS Intregrated Circuit หลักการการทำงานคล้ายๆกับ MOSFET แต่ได้รับการนิยมในการใช้งานมากกว่า MOSFET
Voltage Regulator IC ทำหน้าที่ในการทำให้แรงดัน Output มีความเสถียรและคงที่ แม้ว่าแรงดันที่ Input จะมีการเปลี่ยนแปลงภายในก็ตาม
Operational Amplifiers ทำหน้าที่ขยายสัญญาณเหมือนกับ Audio Amplifier ซึ่งทำงานคล้ายกับวงจรขยายทรานซิสเตอร์