Comment les objets électroniques prennent-ils soin de notre maison en notre absence?
   Comment les objets électroniques prennent-ils soin de notre maison en notre absence?

Après cette présentation sur le principe de la programmation, il est important de comprendre comment les informations sont transmises physiquement à l’ordinateur.
 

Fonctionnement des appareils électroniques

Tout appareil électronique est composé de nombreux micromodules disposés sur des cartes électroniques.

 

Plaque de silicium ou wafer

La puce : une puce ou circuit intégré peut stocker de la mémoire ou fournir un circuit logique pour les microprocesseurs. Une puce est un petit morceau de semi-conducteur fabriqué sur des disques de silicium de 2 à 30 cm² et 0,2 à 0,7 mm d’épaisseur, appelés wafers. Sur la partie supérieure des plaques de silicium (wafers) est gravé le circuit intégré.

 

 

 

Le processeur : partie d’un ordinateur qui exécute les informations et traite le programme. Lorsque qu’il est assez miniaturisé pour rentrer dans un petit boitier, on parle d’un microprocesseur.

 
Schéma d'un circuit intégré

Le circuit intégré (où se trouvent les transistors) sont reliés par des fils puis des broches de connexion. Ces branches sont ensuite soudées au circuit imprimé sur lequel nous trouverons 

plus de circuits intégrés ainsi que d’autres composants comme des résistances qui empêcheront les puces de surchauffe, des condensateurs qui permettent de stocker des charges (positives ou négatives) de surplus dans le circuit.

 

Schéma d'un circuit imprimé
Schéma d'un transistor

Une puce classique contient des milliards de transistors. Les transistors sont composés de trois fils métalliques appelés bornes. La largeur du passage entre source (entrée) et le drain (sortie) du transistor dépend de la tension sur la grille. La grille permet de contrôler le flux des électrons. La source comme le drain sont composés d’atomes de silicium appelés semi-conducteurs. Ils ont quatre électrons de valence, et sont dopés de phosphore qui a cinq électrons de valences. Les deux types d’atomes se lieront et le dernier électron de l’atome de phosphore se déplacera d’atome en atome pour générer l’information.

 

Lorsque la grille est ouverte, le lien entre la source et le drain est fait à partir de silicium dopé avec du bore qui a trois électrons de valence. L'électron se déplaçant dans la source ne peut donc pas passer car il va se lier à un atome de bore. D’autre part, lorsque la grille est fermée, le silicium devient le conducteur entre l’entré et la sortie.

 

Dans un transistor, pour que la grille puisse être fermée pour laisser passer l’information, un signal électrique fort doit être émis. Ce signal est assimilé au chiffre 1 en binaire et le signal faible qui ne laisse pas passer l’information correspond au 0.

 

Aujourd’hui, dans une puce nous retrouvons des milliards de transistors gravés sur un espace très petit. Plus un transistor est petit, plus le parcours que doit faire l’information entre la source et le drain est réduit. Ceci permet de traiter cette information plus rapidement.

Les puces, transistors et toutes les autres pièces nécessaires lors la construction d’un appareil électronique ont grandement évolué avec le temps. Il est intéressant, voire amusant, de comparer leur taille lors de leur premier lancement sur le marché avec celle d’aujourd’hui. Que ce soit pour les premiers ordinateurs, les cartes mémoires, les processeurs, l’avancement de la science a permis de miniaturiser toutes ces composantes. C’est pourquoi aujourd’hui le grand public est capable de gérer des appareils à distance depuis un smartphone ou autre type d’émetteur, chose inimaginable il y a 40 ans. 
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Antoine, Théo, Victor