Logikai áramkörök generációi

A megismert logikai műveletek (ÉS, VAGY, NEM) technikai megvalósítása ma szinte kizárólag a félvezető alapú digitális áramkörökkel történik. Ezek részletesebb megismerése előtt célszerű a technikai fejlődést röviden összefoglalni. Az elektronikus logikai áramköröket az alkalmazott áramköri elemek és az előállítási technológia alapján különböző generációkba soroljuk. Ez a besorolás egyúttal fejlődéstörténeti csoportosítás is.

Az első generációs áramkörök diszkrét passzív áramköri elemekből (ellenállások, kondenzátorok, diódák stb.), valamint elektroncsövekből épültek fel. Felhasználásukra elsősorban a negyvenes évek közepétől az ötvenes évek közepéig terjedő időszakban került sor.

A második generációs áramkörök ugyancsak diszkrét passzív áramköri elemeket tartalmaznak, de aktív elemeik már a tranzisztorok. Ezek az áramkörök a hatvanas évek közepéig voltak egyeduralkodók. Az áramkörök gyártástechnológiájára az alkatrészek nyomtatott áramköri lapokra szerelése a jellemző. Az egyszerű logikai funkciókat (ÉS, VAGY, NEM, TÁROLÁS) ellátó áramkörök egységes felépítésű - sorozatban gyártott - kártyákon (pl. EDS kártyák) vagy térbeli elrendezésű, műgyantával kiöntött kockákban (pl. Terta kockák) kerültek forgalomba. Ezekből építették a különböző irányítóberendezéseket, mint pl. a forgalomirányító lámpák automatikus vezérléseit.

A harmadik generációs áramkörök csoportját alkotják kis és közepes bonyolultságú logikai (digitális) integrált áramkörök (IC-Integrated Circuit) (logikai kapuk, flip-flop-ok, regiszterek, számlálók stb.) alkalmazásával épített rendszerek. Az integrált áramkörök kb. 1 cm3-es térfogatban (tokozással együtt) olyan nagyságrendű áramköri funkciót látnak el, amelyet a második generációs logikai áramkörökkel 1-2 dm2-es nyomtatott áramköri lapon lehetett megvalósítani. A rendszerépítés az IC-kel is nyomtatott lapon történik. Ez a technika a hetvenes években vált egyeduralkodóvá, és napjainkban is ezt alkalmazzuk.

A negyedik generációs áramkörök közé a nagy bonyolultságú integrált áramkörök (a mikroprocesszor, kiegészítő rendszerelemek, memóriák stb.) tartoznak. A nagymértékű integrálás révén egyetlen tokban teljes rendszertechnikai egység (pl. központi egység) állítható elő. Néhány ilyen elem segítségével építhető egy teljes intelligens berendezés (mikroszámítógép, irányítástechnikai berendezés stb.).