Como funciona um circuito integrado? [ilustração]

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Se você gosta de informática e já experimentou brincar com as peças do seu computador, possivelmente, você já conhece um pouco sobre eletrônica.

A verdade é que todo o funcionamento de um PC é baseado nas regras da eletrônica. Quase tudo o que está dentro da sua máquina são componentes eletrônicos que executam funções específicas, as quais, somadas, resultam no funcionamento completo do computador.

Normalmente, conhecemos os dispositivos gerais: processador, placa-mãe, memória RAM e todos os demais que você já manuseou. Contudo, diversas peças de um PC existem graças a outros pequenos componentes: transistor, resistor, capacitor, diodo e circuito integrado.

(Fonte da imagem: Reprodução/Wikipedia)

Esse último elemento, na verdade, já não é mais um item básico, mas trata-se de um dispositivo eletrônico que reúne diversos componentes e executa tarefas mais avançadas. Hoje, vamos falar um pouco sobre os CIs (abreviação de Circuito Integrado).

Trabalhos complexos

A ideia de um CI é realizar ações mais complexas que não podem ser executadas por um único componente. Um circuito integrado pode realizar diferentes funções, como temporizador, oscilador, amplificador, controlador e outras.

Devido a essa grande variedade de componentes e à extrema complexidade de alguns, não vamos falar sobre o funcionamento específico de um ou outro, pois suas funcionalidades divergem e nem todos trabalham da mesma forma. É importante salientar que eles possuem semelhanças, pois usam peças parecidas e passam pelos mesmos processos de fabricação.

Ampliar (Fonte da imagem: Reprodução/Wikimedia Commons)

Normalmente, os CIs fazem parte de circuitos maiores. Vamos supor que, no meio de uma placa de som, há um CI para amplificação de um sinal. Ele receberá um sinal eletrônico (uma das pernas do CI serve exclusivamente para a entrada do sinal), o qual será encaminhado através das vias internas para os componentes realizarem suas respectivas ações.

Dentro do CI, podemos ter capacitores (que vão guardar cargas), resistores (para impedir a passagem da corrente) e transistores (que vão amplificar o sinal em questão). Depois que todo o trabalho interno foi realizado, o sinal sai pela perna que foi programada para redirecionar o sinal processado para o circuito externo na placa de som.

Apesar de parecer simples, todo o processo de funcionamento de um CI é complicado. O desenvolvimento de um circuito integrado é demorado e exige conhecimento avançado. Hoje, não há muitos CIs que necessitem ser desenhados e projetados, pois é possível solucionar problemas e atender a quase todas as funções combinando circuitos que já existem.

Onde estão as peças?

Se você pegar o CI de um PC e remover a carcaça, dificilmente encontrará os componentes que mostramos em nossa ilustração. Acontece que os atuais CIs não utilizam as peças (transistores e demais itens) que estão disponíveis em lojas, pois tais componentes são grandes e resultariam em um CI gigante (o que acaba sendo inconveniente para os atuais aparelhos eletrônicos).

Ampliar (Fonte da imagem: Reprodução/Wikimedia Commons)

Como o processo de fabricação dos CIs evoluiu, as empresas que produzem esse tipo de peça embutem todos os componentes (que podem ser mais de 10 mil itens) no wafer e apenas colocam o dissipador e a carcaça por cima de todos os elementos.

Vale notar, contudo, que é possível comprar diversos componentes separados para realizar a ação de um circuito integrado. Se você quiser montar um CI para matar a curiosidade, basta ir até uma loja de eletrônica e adquirir as peças necessárias. Claro, você vai precisar de um projeto para se orientar e de uma aplicação para testar o dispositivo.

A evolução do CI

Como você pode ver, um circuito integrado é muito complexo e, de certa forma, se assemelha a um processador. Pois é, a evolução do CI resultou no surgimento das CPUs e atualmente dos SoCs (System on a Chip).

É curioso notar que de pequenas funções básicas esses componentes passaram a ter grandes responsabilidades. Hoje, os CIs (em sua forma mais avançada) estão presentes em nossos celulares, computadores, video games e todos os demais eletrônicos.