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数字集成电路应用举例

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第15章 数字集成电路应用举例

教学重点:

1.掌握比较器的工作原理。 2.了解数据选择器工作原理。

3.掌握555时基电路的功能,了解555时基电路的应用。 4.了解各种集成电路的接口电路。

教学难点:

1.555时基集成电路的应用。 2.集成电路的接口电路。

学时分配:

序号 容

学 时 1 15.1 比较器与选择器 2 2 15.2 时基集成电路的应用 2 3 15.3 集成电路的接口电路 1.5 4 本章小结与习题 0.5 5

本章总学时

6

15.1 比较器与选择器

15.1.1 数码比较器

数码比较器是能够比较两个数码的逻辑电路。同比较器:只能比较两个数码是否相同的比较器;

大小比较器:可以比较两个数码的大小的比较器。 一、同比较器

1.电路构成:由四个异或门和一个或非门组成。 2.逻辑函数式:

00112233B A B A B A B A Y ⊕+⊕+⊕+⊕=

3.工作原理:

Y 1时,两个数相等;Y 0时,两数不等。

二、大小比较器

图15.1.1 同比较器

图15.1.2 一位大小比较器

1.电路构成:(一位二进制数的比较)两个非门和两个与门构成。 2.逻辑功能:当0121====>i i i i i i A B Y B A Y B A ,,; 当1021====

B i ,Y 1Y 20。

3.真值表

一位大小比较器真值表参见表15.1.1。

表15.1.1 一位大小比较器真值表 输 入

输 出

A i

B i

Y 1(A i

B i ) Y 1(A i

B i )

0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1

1

4.多位数码的比较

可采用逐位比较法,首先从最高位开始,依次比出结果。

15.1.2 多路选择器

多路选择器是从多个输入信号中,选择一个并且单个输出的电路。 图15.1.3是4选1选择器。

A 1、A 2、A 3、A 4及

B 1、B 2、B 3、B 4为输入的多个信号,S 为旋转开关,P 为控制信号――输

入选通脉冲。

功能:与一个单刀多掷开关相似。

适用场合:广泛运用于多输入、单输出的数据传输网络。也叫数据选择器。 图15.1.4为集成多路数据选择器。集成多路数据选择器的功能参见表15.1.2。

图15.1.3 4选1的选择器示意图 图15.1.4 4选1数据选择器74LS157的管脚排列图

表15.1.2 功能表 输 入

输出

G

S

A

B

Y

H × × × L L L L × L L L H × H L H × L L L

H

×

H

H

G 是选通信号端,低电平有效;S 是选择信号端,用来选择哪一路信号输出。

15.2 时基集成电路的应用

15.2.1 555时基集成电路简介

555时基电路开始出现时,通常作为定时器应用,所以称为555定时器或555时基电路。 优点:工作可靠,使用方便、价格低廉。

用途:可用作定时控制;用于调光、调温、调压、调速等多种控制;组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路等。

1.555集成电路

555集成电路为8脚双列直插型封装。外引线排列如图15.2.1所示。 通常,555集成电路采用单电源,在5

15V 电压围均能工作,最大输出

电流达200mA ,可与TTL 、MOS 逻辑电路或模拟电路相配合使用。

2.功能

555电路可看成一个带放电开关的RS 触发器。

当V TR

V TH 0V ,Y 1V ; 当V TH ≤2/3V CC 、V TR

1/3V CC ,

Y 1V ; 当V TH

2/3V CC ,V TR ≥1/3V CC ,

Y

0V ;

当V TH ≤2/3V CC ,V TR ≥1/3V CC ,Y 维持原态; 当V TH 2/3V CC ,V TR ≥1/3V CC ,Y 维持原态。

3.类型

双极型,输出功率大,驱动电流达200mA ,其它指标不如CMOS 型;

CMOS 型,功耗低,电源电压低,输入阻抗高,但输出功率小,驱动电流几毫安。

15.2.2 555时基集成电路应用举例

1.人工启动型单稳

555构成的单稳电路是利用电容的充放电形成暂稳态的,因此它的输入端是带有定时电阻和定时电容。

图15.2.1 555时基集成电路外引线排列

图15.2.3 用“555”组成人工启动型单稳态电路 图15.2.4 用“555”组成脉冲启动型单稳态电路

用“555”组成人工启动型单稳态电路如图15.2.3所示。电路特点:将555电路的6、2端并接起来接在RC 定时电路上。

工作原理:

接上电源后,011O ===v S R ,,,电路进入稳态;按下开关S ,100O ===v S R ,,,暂稳态开始;开关放开后,电容开始充电,当电容C 上的电压升到大于2/3V CC 时,输出又翻转成v O

0,暂稳态结束。

应用:用作定时、延时控制。 2.脉冲启动型单稳

如图15.2.4所示。电路特点:把555电路的6、7端并接起来接到定时电容C 上,用2端端作为输入端。

工作原理:

通电后,11==S R ,,输出v O

0,这是电路的稳态;输入负脉冲后,0=S ,输

出翻转成v O 1,暂稳态开始;经过t p 后,电容C 上电压升到大于2/3 V CC ,11==S R ,,

输出v O

0,暂稳态结束。

应用:用作定时、延时控制。

[例15.1] 图15.2.5(a)是把555电路的6、2端并接起来,成为只有一个输入端的触发器。这个触发器因为输出电压和输入电压的关系是一个长方形的回线,见图15.2.5(b),称为施密特触发器,试对其工作原理作简要的说明。

解 从图15.2.5(b)的曲线看到,当输入v I

时,输出v O

1;当输入电压从0上升时,要升到大

于2/3V CC 以后,v O 才翻转成0;而当输入电压从最高值下降时,要降到小于1/3V CC 以后,v O

才又翻转成1。

所以输出电压v O 和输入电压v I 之间是一个回线形曲线。由于这种电路有两个不同的阈值电压,所以这种电路常被用于开关、控制电路、波形变换和整形电路等。

15.3 集成电路的接口电路

接口电路:在TTL 与CMOS 两类门电路连接处加入的附加电路。

功能:使驱动门的输出逻辑电平与负载门的输入逻辑电平合理配合;使驱动门输出的最大电流满足负载门所需的输入电流;隔离前级电路和后级电路,互不干扰。

15.3.1 TTL 电路驱动CMOS 电路

1.接口主要解决的问题:电平匹配。 2.采取措施:如图15.3.1电路所示。

在图15.3.1(a)中,采用OC 门接口电路。将OC 门输出端电阻R 接到+V DD 处,使OC 门的输出电平与CMOS 电路输入电平一致。

图15.2.5 用“555”组成施密特电路

图15.3.1 TTL 电路驱动CMOS 电路的接口电路

在图15.3.1(b)中,采用反相器作接口电路。使TTL 电路输出电平转换为与CMOS 电路相匹配的电平。

在图15.3.1(c)中,采用提升电阻(上拉电阻),将TTL 的输出电平提高到5V 左右。

15.3.2 CMOS 电路驱动TTL 电路

1.接口主要解决的问题:降低CMOS 电路的输出电平但又要保证有足够的驱动TTL 电路的能力。

2.采取措施:如图15.3.2电路所示。

在图15.3.2(a)中,采用反相器作缓冲器,实现电平变换及驱动功能;

在图15.3.2(b)中,采用专用缓冲器作接口电路。

15.3.3 集成门电路与其它负载连接

1.主要考虑的问题:集成门电路的驱动能力及负载的工作电流。

2.采取措施:如图15.3.3电路所示。

在图15.3.3(a)中,用TTL 门电路直接驱动;

在图15.3.3(b)中,TTL 门经驱动器与负载连接;

在图15.3.3(c)中,CMOS 门经驱动器与负载连接。

总之,集成电路在应用时,接口电路相当重要,应认真选用合适的接口电路,保证电路能长期正常工作。

图15.3.2 CMOS 电路驱动TTL 电路接口电路

图15.3.3 门电路与负载连接示意图

本章小结

一、数码比较器:同比较器是比较两个数是否相同;大小比较器是比较两个数码的大小。

二、多路选择器:是从多个输入信号种选择一个并且单路输出的电路。它的功能相当于一个单刀多掷开关。

三、“555”时基集成电路应用:利用“555”时基集成电路可以组成单稳态、双稳态和无稳态电路。

四、集成电路接口电路:集成门电路驱动不同类型负载时,为保证电路的正常使用,需选用合适的接口电路。

福州大学集成电路应用实验一

《集成电路应用》课程实验实验一 4053门电路综合实验 学院:物理与信息工程学院 专业: 电子信息工程 年级: 2015级 姓名:张桢 学号: 指导老师:许志猛

实验一 4053门电路综合实验 一、实验目的: 1.掌握当前广泛使用的74/HC/HCT系列CMOS集成电路、包括门电路、反相 器、施密特触发器与非门等电路在振荡、整形、逻辑等方向的应用。 2.掌握4053的逻辑功能,并学会如何用4053设计门电路。 3.掌握多谐振荡器的设计原理,设计和实现一个多谐振荡器,学会选取和 计算元件参数。 二、元件和仪器: 1.CD4053三2通道数字控制模拟开关 2.万用表 3.示波器 4.电阻、电容 三、实验原理: 1.CD4053三2通道数字控制模拟开关 CD4053是三2通道数字控制模拟开关,有三个独立的数字控制输入端A、B、C和INH输入,具有低导通阻抗和低的截止漏电流。幅值为4.5~20V的数字信号可控制峰-峰值至20V的数字信号。CD4053的管脚图和功能表如下所示 4053引脚图

4053的8种逻辑功能 CD4053真值表 根据CD4053的逻辑功能,可以由CD4053由4053电路构成如下图所示8种逻辑门(反相器与非门或非门、反相器、三态门、RS 触发器、——RS 触发器、异或门等)。 输入状态 接通通道

]) 2)(()(ln[ T DD T DD T DD T V V V V V V V RC T -+--=2.多谐振荡器的设计 非门作为一个开关倒相器件,可用以构成各种脉冲波形的产生电路。电路的基本工作原理是利用电容器的充放电,当输入电压达到与非门的阈值电压VT 时,门的输出状态即发生变化。因此,电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。 可以利用反相器设计出如下图所示的多谐振荡器 这样的多谐振荡器输出的信号周期计算公式为: 当R S ≈2R 时,若:VT=0.5VDD ,对于HC 和HCU 型器件,有 T ≈2.2RC 对于HCT 型器件,有 T ≈2.4RC 四、实验内容: 1. 验证CD4053的逻辑功能,用4053设计门电路,并验证其逻辑功能: (1)根据实验原理设计如下的反相器电路图: CD4053构成反相器电路

了解一下集成电路的基础知识要点

了解一下集成电路的基础知识要点 将许多电阻、二极管和三极管等元器件以电路的形式制作半导体硅片上,然后接出引脚并封装起来,就构成了集成电路。集成电路简称为 集成块,下图 (a)所示的LM380就是一种常见的音频放大集成电路, 其内部电路如图(b)所示。 图 (a) 图(b) 对于大多数人来说,不用了解内部电路具体结构,只需知道集成电路 的用途和各引脚的功能。 单独集成电路是无法工作的,需要给它加接相应的外围元件并提供电 源才能工作。下图中的集成电路LM380提供了电源并加接了外围元件,它就可以对6脚输入的音频信号进行放大,然后从8脚输出放大的音 频信号,再送入扬声器使之发声。 有些时候,我们会把集成电路和芯片混为一谈,比如在大家平常讨论 话题中,集成电路设计和芯片设计说的是一个意思,芯片行业、集成 电路行业、IC行业往往也是一个意思。实际上,这两个词有联系,也 有区别。集成电路实体往往要以芯片的形式存在,因为狭义的集成电路,是强调电路本身,比如简单到只有五个元件连接在一起形成的相 移振荡器,当它还在图纸上呈现的时候,我们也可以叫它集成电路, 当我们要拿这个小集成电路来应用的时候,那它必须以独立的一块实物,或者嵌入到更大的集成电路中,依托芯片来发挥他的作用;集成 电路更着重电路的设计和布局布线,芯片更强调电路的集成、生产和 封装。而广义的集成电路,当涉及到行业(区别于其他行业)时,也 可以包含芯片相关的各种含义。 芯片也有它独特的地方,广义上,只要是使用微细加工手段制造出来 的半导体片子,都可以叫做芯片,里面并不一定有电路。比如半导体 光源芯片;比如机械芯片,如MEMS陀螺仪;或者生物芯片如DNA芯片。

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《集成电路应用》课程实验实验一 4053门电路综合实验 学院:物理与信息工程学院 专业: 电子信息工程 年级: 2015级 姓名:张桢 学号: 指导老师:许志猛

实验一 4053门电路综合实验 一、实验目的: 1.掌握当前广泛使用的74/HC/HCT系列CMOS集成电路、包括门电路、反相 器、施密特触发器与非门等电路在振荡、整形、逻辑等方向的应用。 2.掌握4053的逻辑功能,并学会如何用4053设计门电路。 3.掌握多谐振荡器的设计原理,设计和实现一个多谐振荡器,学会选取和 计算元件参数。 二、元件和仪器: 1.CD4053三2通道数字控制模拟开关 2.万用表 3.示波器 4.电阻、电容 三、实验原理: 1.CD4053三2通道数字控制模拟开关 CD4053是三2通道数字控制模拟开关,有三个独立的数字控制输入端A、B、C和INH输入,具有低导通阻抗和低的截止漏电流。幅值为4.5~20V的数字信号可控制峰-峰值至20V的数字信号。CD4053的管脚图和功能表如下所示 4053引脚

4053的8种逻辑功能 CD4053真值表 根据CD4053的逻辑功能,可以由CD4053由4053电路构成如下图所示8种逻辑门(反相器与非门或非门、反相器、三态门、RS 触发器、——RS 触发器、异或门等)。 输入状态 接通通道

]) 2)(()(ln[ T DD T DD T DD T V V V V V V V RC T -+--=2.多谐振荡器的设计 非门作为一个开关倒相器件,可用以构成各种脉冲波形的产生电路。电路的基本工作原理是利用电容器的充放电,当输入电压达到与非门的阈值电压VT 时,门的输出状态即发生变化。因此,电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。 可以利用反相器设计出如下图所示的多谐振荡器 这样的多谐振荡器输出的信号周期计算公式为: 当R S ≈2R 时,若:VT=0.5VDD ,对于HC 和HCU 型器件,有 T ≈2.2RC 对于HCT 型器件,有 T ≈2.4RC 四、实验内容: 1. 验证CD4053的逻辑功能,用4053设计门电路,并验证其逻辑功能: (1)根据实验原理设计如下的反相器电路图: CD4053构成反相器电路

CMOS数字集成电路应用百例

CMOS数字集成电路应用百例 作者:姜艳波 出版社:化学工业出版 出版日期:2009年5月 开本:16开 册数:1册 光盘数:0 定价:36元 优惠价:32元 进入20世纪,书籍已成为传播知识、科学技术和保存文化的主要工具。随着科学技术日新月异地发展,传播知识信息手段,除了书籍、报刊外,其他工具也逐渐产生和发展起来。但书籍的作用,是其他传播工具或手段所不能代替的。在当代, 无论是中国,还是其他国家,书籍仍然是促进社会政治、经济、文化发展必不可少的重要传播工具。 详细介绍: 第1章CMOS数字集成电路基础知识1 1 1数字集成电路的类型1 1 2CMOS集成电路简介1 1 2 1CMOS集成电路概念2

1 2 2CMOS集成电路性能特点2 1 2 3CMOS集成电路工作原理5 第2章门电路逻辑电路实例7 【例2 1】四2输入端或非门CD4001组成的调制器电路7 【例2 2】四2输入端或非门CD4001组成的门控照明开关电路8 【例2 3】四2输入端或非门CD4001组成的电子门铃电路8 【例2 4】四2输入端或非门CD4001组成的金属探测器电路9 【例2 5】双4输入端或非门CD4002组成的霓虹灯10 【例2 6】四2输入与非门CD4011组成的光控制器电路12 【例2 7】四2输入与非门CD4011组成的超声波距离控制报警电路14 【例2 8】四2输入与非门CD4011构成热控理疗仪电路15 【例2 9】CD4011B组成的防盗报警器电路16 【例2 10】双4输入与非门CD4012组成的报警器电路18 【例2 11】三3输入与非门CD4023构成自动控制器电路19 【例2 12】8输入与非/与门CD4068组成的电子密码锁电路21 【例2 13】6反相器CD4069组成的双音调电路22 【例2 14】6反相器CD4069构成的增强电路24 【例2 15】6反相器CD4069构成的充电器电路24 【例2 16】四2输入异或门CD4070构成的光强控制电路24 【例2 17】四2输入或门CD4071组成的脉冲转换电路26 【例2 18】双4输入或门CD4072组成的密码锁电路(CD4508、CD4070、CD4017)27 【例2 19】双4输入或门CD4072构成的遥控电路29 【例2 20】4异或非门CD4077构成的同步信号自动发生器电路30 【例2 21】四2输入与门CD4081构成的流水灯控制器电路31 【例2 22】双4输入与门CD4082构成的脉冲发生器电路33 【例2 23】四2输入与非门CD4093组成的脉冲和脉冲串发生器电路34 【例2 24】CD4093B组成的密码式电子门铃电路35 【例2 25】4异或门CD4030组成的液晶显示电子温度表电路37 【例2 26】8输入多功能门CD4048组成的16输入端或非门电路39 【例2 27】三3输入端或非门CD4025组成的数字设定型标准电源电路41 第3章逻辑运算电路实例44 【例3 1】双互补对加反相器CD4007构成的压控振荡器电路44 【例3 2】4位二进制超前进位全加器CD4008组成的并行加法器电路45 【例3 3】双4位移位寄存器CD4015组成的LED流水灯电路47 【例3 4】十进制计数器分频器CD4017构成的调速开关电路49 【例3 5】十进制计数器分频器CD4017与CD4518、555共同构成的电话检测仪电路51 【例3 6】十进制计数器分频器CD4017与555构成的电子计数器电路52 【例3 7】十进制计数器分频器CD4017组成的定时控制器电路53 【例3 8】十进制计数器分频器CD4017构成的控制器电路53 【例3 9】十进制计数器分频器CD4017构成的倒车雷达54 【例3 10】14位同步2进制计数器CD4020构成的60Hz频率源电路55 【例3 11】8位移位寄存器CD4021与555组成的控制电路57 【例3 12】8计数器/分频器CD4022构成的自动开关电路58 【例3 13】8计数器/分频器CD4022构成的光控式控制电路59

大规模集成电路应用

《大规模集成电路应用》论文姓名:谭宇 学号: 20104665 学院: 计算机与信息工程学院 专业班级: 自动化3班

大规模集成电路的体会 摘要:信息飞速发展时代,半导体、晶体管等已广泛应用,大规模集成电路也 成为必要性的技术,集成电路诞生以来,经历了小规模(SSI)、中规模(MSI)、大规模(LSI)的发展过程,目前已进入超大规模(VLSI)和甚大规模集成电路(ULSI)阶段,进入片上系统(SOC)的时代。 关键字:大规模集成;必要性;体会; 1 大规模集成的重要性 集成电路产业是衡量一个国家综合实力的重要重要指标。而这个庞大的产业主要由集成电路的设计、芯片、封装和测试构成。在这个集成电路生产的整个过程中,集成电路测试是惟一一个贯穿集成电路生产和应用全过程的产业。如:集成电路设计原型的验证测试、晶圆片测试、封装成品测试,只有通过了全部测试合格的集成电路才可能作为合格产品出厂,测试是保证产品质量的重要环节。 集成电路测试是伴随着集成电路的发展而发展的,它为集成电路的进步做出了巨大贡献。我国的集成电路自动测试系统起步较晚,虽有一定的发展,但与国外的同类产品相比技术水平上还有很大的差距,特别是在一些关键技术上难以实现突破。国内使用的高端大型自动测试系统,几乎是被国外产品垄断。市场上各种型号国产集成电路测试,中小规模占到80%。大规模集成电路测试系统由于稳定性、实用性、价格等因素导致没有实用化。大规模/超大规模集成电路测试系统主要依靠进口满足国内的科研、生产与应用测试,我国急需自主创新的大规模集成电路测试技术,因此,本文对集成电路测试技术进行了总结和分析。 2 集成电路测试的必要性 随着集成电路应用领域扩大,大量用于各种整机系统中。在系统中集成电路往往作为关键器件使用,其质量和性能的好坏直接影响到了系统稳定性和可靠性。 如何检测故障剔除次品是芯片生产厂商不得不面对的一个问题,良好的测试流程,可以使不良品在投放市场之前就已经被淘汰,这对于提高产品质量,建立生产销售的良性循环,树立企业的良好形象都是至关重要的。次品的损失成本可以在合格产品的售价里得到相应的补偿,所以应寻求的是质量和经济的相互制衡,以最小的成本满足用户的需要。 作为一种电子产品,所有的芯片不可避免的出现各类故障,可能包括:1.固定型故障;2.跳变故障;3.时延故障;4.开路短路故障;5桥接故障,等等。测试的作用是检验芯片是否存在问题,测试工程师进行失效分析,提出修改建议,从工程角度来讲,测试包括了验证测试和生产测试两个主要的阶段。 一款新的集成电路芯片被设计并生产出来,首先必须接受验证测试。在这一阶段,将会进行功能测试、以及全面的交流(AC)参数和直流(DC)参数的测试等,也可能会探测芯片的内部结构。通常会得出一个完整的验证测试信息,如芯片的工艺特征描述、电气特征(DC参数、AC参数、电容、漏电、温度等测试条件)、时序关系图等等。通过验证测试中的参数测试、功能性测试、结构性测试,可以诊断和修改系统设计、逻辑设计和物理设计中的设计错误,为最终规范(产品手册)测量出芯片的各种电气参数,并开发出测试流程。 当芯片的设计方案通过了验证测试,进入生产阶段之后,将利用前一阶段设

(整理)集成电路IC知识

集成电路IC常识 中国半导体器件型号命名方法 第一部分:用数字表示半导体器件有效电极数目。 第二部分:用汉语拼音字母表示半导体器件的材料和极性 第三部分:用汉语拼音字母表示半导体器件的内型。 第四部分:用数字表示序号 第五部分:用汉语拼音字母表示规格号 日本半导体分立器件型号命名方法 第一部分:用数字表示器件有效电极数目或类型。 第二部分:日本电子工业协会JEIA注册标志。 第三部分:用字母表示器件使用材料极性和类型。 第四部分:用数字表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号。 第五部分:用字母表示同一型号的改进型产品标志。 集成电路(IC)型号命名方法/规则/标准 原部标规定的命名方法X XXXXX 电路类型电路系列和电路规格符号电路封装T:TTL;品种序号码(拼音字母)A:陶瓷扁平; H:HTTL;(三位数字) B :塑料扁平; E:ECL; C:陶瓷双列直插; I:I-L; D:塑料双列直插; P:PMOS; Y:金属圆壳; N:NMOS; F:金属菱形; F:线性放大器; W:集成稳压器; J:接口电路。 原国标规定的命名方法CXXXXX中国制造器件类型器件系列和工作温度范围器件封装符号 T:TTL;品种代号C:(0-70)℃;W:陶瓷扁平; H:HTTL;(器件序号)E :(-40~85)℃;B:塑料扁平; E:ECL; R:(-55~85)℃;F:全密封扁平; C:CMOS; M:(-55~125)℃;D:陶瓷双列直插; F:线性放大器; P:塑料双列直插; D:音响、电视电路; J:黑瓷双理直插; W:稳压器; K:金属菱形; J:接口电路; T:金属圆壳; B:非线性电路; M:存储器; U:微机电路;其中,TTL中标准系列为CT1000系列;H 系列为CT2000系列;S系列为CT3000系列;LS系列为CT4000系列; 原部标规定的命名方法CX XXXX中国国标产品器件类型用阿拉伯数字和工作温度范围封装 T:TTL电路;字母表示器件系C:(0~70)℃F:多层陶瓷扁平; H:HTTL电路;列品种G:(-25~70)℃B:塑料扁平; E:ECL电路;其中TTL分为:L:(-25~85)℃H:黑瓷扁平; C:CMOS电路;54/74XXX;E:(-40~85)℃D:多层陶瓷双列直插; M:存储器;54/74HXXX;R:(-55~85)℃J:黑瓷双列直插; U:微型机电路;54/74LXXX;M:(-55~125)℃P:塑料双列直插; F:线性放大器;54/74SXXX; S:塑料单列直插; W:稳压器;54/74LSXXX; T:金属圆壳; D:音响、电视电路;54/74ASXXX; K:金属菱形; B:非线性电路;54/74ALSXXX; C:陶瓷芯片载体; J:接口电路;54/FXXX。 E:塑料芯

福州大学集成电路应用实验二-参考模板

《集成电路应用》课程实验实验二锁相环综合实验 学院:物理与信息工程学院 专业: 电子信息工程 年级: 2015级 姓名:张桢 学号: 指导老师:许志猛

实验二锁相环综合实验 一、实验目的: 1.掌握锁相环的基本原理。 2.掌握锁相环外部元件的选择方法。 3.应用CD4046锁相环进行基本应用设计。 二、元件和仪器: 1.CD4046 2.函数信号发生器 3.示波器 4.电阻、电容若干 5.面包板 三、实验原理: 1.锁相环的基本原理。 锁相环最基本的结构如图所示。它由三个基本的部件组成:鉴相器(PD)、环路滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)。 锁相环工作原理图 鉴相器是个相位比较装置。它把输入信号Si(t)和压控振荡器的输出信号So(t)的相位进行比较,产生对应于两个信号相位差的误差电压Se(t)。 环路滤波器的作用是滤除误差电压Se(t)中的高频成分和噪声,以保证环路所要求的性能,增加系统的稳定性。

压控振荡器受控制电压Sd(t)的控制,使压控振荡器的频率向输入信号的频率靠拢,直至消除频差而锁定。 锁相环是个相位误差控制系统。它比较输入信号和压控振荡器输出信号之间的相位差,从而产生误差控制电压来调整压控振荡器的频率,以达到与输入信号同频。在环路开始工作时,如果输入信号频率与压控振荡器频率不同,则由于两信号之间存在固有的频率差,它们之间的相位差势必一直在变化,结果鉴相器输出的误差电压就在一定范围内变化。在这种误差电压的控制下,压控振荡器的频率也在变化。若压控振荡器的频率能够变化到与输入信号频率相等,在满足稳定性条件下就在这个频率上稳定下来。达到稳定后,输入信号和压控振荡器输出信号之间的频差为零,相差不再随时间变化,误差电压为一固定值,这时环路就进入“锁定”状态。这就是锁相环工作的大致过程。 2.CD4046芯片的工作原理。 CD4046是通用的CMOS锁相环集成电路,其特点是电源电压范围宽(为3V -18V),输入阻抗高(约100MΩ),动态功耗小,在中心频率f0为10kHz下功耗仅为600μW,属微功耗器件。 CD4046锁相的意义是相位同步的自动控制,功能是完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统叫做锁相环,简称PLL。它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域。锁相环主要由相位比较器(PC)、压控振荡器(VCO)、低通滤波器三部分组成,如下所示。 4046组成框图

电子元件封装大全及封装常识

修改者:林子木 电子元件封装大全及封装常识 一、什么叫封装 封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连 接.封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、 密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片上的接点用导线 连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连 接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。因为芯片必须与外界隔离,以防止空 气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面,封装后的芯片也 更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与 之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。 衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比 值越接近1 越好。封装时主要考虑的因素: 1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率,尽量接近1:1; 2、引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性 能; 3、基于散热的要求,封装越薄越好。 封装主要分为DIP 双列直插和SMD 贴片封装两种。从结构方面,封装经历了最 早期的晶体管TO(如TO-89、TO92)封装发展到了双列直插封装,随后由PHILIP 公司开发出了SOP 小外型封装,以后逐渐派生出SOJ(J 型引脚小外形封装)、 TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、 TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电 路)等。从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高强度工作 条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。 封装大致经过了如下发展进程: 结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP; 材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料; 引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点; 装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装 二、具体的封装形式 1、SOP/SOIC 封装 SOP 是英文Small Outline Package 的缩写,即小外形封装。SOP 封装技术由 1968~1969 年菲利浦公司开发成功,以后逐渐派生出SOJ(J 型引脚小外形封 装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、 TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电 路)等。 SOP(Small Out-Line package) 也叫SOIC,小外形封装。表面贴装型封装之一, 引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料和陶瓷两种。SOP 除了用 于存储器LSI 外,也广泛用于规模不太大的ASSP 等电路。在输入输出端子不 超过10~40 的领域,SOP 是普及最广的表面贴装封装。引脚中心距 1.27mm,引脚数从8~44。另外,引脚中心距小于1.27mm 的SOP 也称为SSOP;装配 高度不到1.27mm 的SOP 也称为TSOP。还有一种带有散热片的SOP。

集成电路应用

《集成电路应用》课程辅导提纲 军区空军自考办

第一章数字集成电路 一、内容提要 1、数字集成电路的类型及特点 数字集成电路分为TTL型、CMOS型和ECL型等三大类。CMOS 又分为4000B系列、40H-系列和74HC系列;TCL类型分为74S系列以及74ALS系列、74AS系列;ECL类分为ECL10K系列和ECL100K 系列。 各类数字集成电路可以如下几个方面进行性能比较,一在工作电源电压上,TTL标准工作电压是+5V;其它逻辑器件的工作电源电压大都有较宽的工作范围,CMOS中的4000B系列可以工作在3~18V,PMOS可工作在9~24V,在使用中注意各类器件其工作电压范围不同。二是在工作频率上,PMOS工作频率最低,CMOS工作频率次之,TTL工作频率适中,而ECL工作频率最高。三是在工作温度范围上,TTL、ECL工作温度范围较小,而CMOS工作温度范围较大。 2、数字IC使用注意事项及逻辑电路图用法 (1)数字IC使用注意事项 使用TTL、CMOS、HCOMS、ECL等高速IC时,要注意其高速的特性容易产生对别的电路或相互之间的干扰脉冲。以MOS-FET为输入级的电路器件,输入阻抗极高,如果不连接任何低阻抗通路到其他低阻部分,就很容易受静电感应累积静电荷,从而形成高电压。应采取保

护性措施。 (2)逻辑电路图画法 任何复杂的逻辑电路,都可以用NAND或NOR来组成,在数字电路中,又把这两种门电路看成是最基本的逻辑电路,在表示电路图时,可采用连线图和电路图两种方法。 3、集成逻辑门 在各种数字IC系列产品中,与门、或门、非门、与非门、或非门为最基本的逻辑门,此外还有与或非门,集电极开路输出门,可扩门展门以及扩展器、缓冲器和异或门等。 (1)集成逻辑门的主要品种 主要有与非门、反相器、或非门、与门、或门、与或非门、可扩展门、扩展器、缓冲器、总线驱动器等系列品种。 (2)逻辑门电路的应用 门电路可用于控制作为取样控制、选通控制和禁止控制电路也可用于构成晶体振荡电路、RC多谐振荡器、单稳态触发器、脉冲变换电路等。 4、D型触发器 (1)D型触发器的基本工作原理。 (2)集成D型触发器的品种。 (3)D型触发器的典型应用。

集成电路实验 王向展

电子科技大学 实验报告 二、实验项目名称:CMOS模拟集成电路设计与仿真 三、实验地点:211大楼606房间 四、实验学时:4 五、实验目的: (1)综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路版图设计,掌握基本的IC版图布局布线技巧。 (2)学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法,并进行版图的的设计与验证 六、实验原理: IC设计一般规则: ①根据用途要求,确定系统总体方案 ②根据电路的指标和工作条件,确定电路结构与类型,然后通过模拟计算, 决定电路中各器件的参数(包括电参数、几何参数等),EDA软件进行模拟仿真。 ③根据电路特点选择适当的工艺,再按电路中各器件的参数要求,确定满足 这些参数的工艺参数、工艺流程和工艺条件。 ④按电路设计和确定的工艺流程,把电路中有源器件、阻容元件及互连以一 定的规则布置在硅片上,绘制出相互套合的版图,以供制作各次光刻掩模版用。 ⑤生成PG带制作掩模版 ⑥工艺流片 ⑦测试,划片封装

实验模拟基于Cadence 平台的电路设计与仿真 七、实验内容: 1、UNIX操作系统常用命令的使用,Cadence EDA仿真环境的调用。 2、设计一个运算放大器电路,要求其增益大于60dB, 相位裕度大于45o, 功耗小于10mW。 3、根据设计指标要求,选取、确定适合的电路结构,并进行计算分析。 4、电路的仿真与分析,重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans 分析、建立时间小信号特性和压摆率大信号分析,能熟练掌握各种分析的参数设置方法。 5、电路性能的优化与器件参数调试,要求达到预定的技术指标。 6、整理仿真数据与曲线图表,撰写并提交实验报告。 八、实验仪器与器材 (1)工作站或微机终端一台 (2)EDA仿真软件 1套 九、实验结果: 1、根据实验指导书熟悉UNIX操作系统常用命令的使用,掌握Cadence EDA仿真环境的调用。 2、根据设计指标要求,设计出如下图所示的电路结构。并进行计算分析,确定其中各器件的参数。 4、电路的仿真与分析,重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans分析,能熟练掌握各种分 ①增益与频率之间的关系、相位裕度与频率之间关系图如下所示: ②输入、输出关系曲线 十、实验结果计算与分析: 从幅频特性曲线图像中可以读出,电路的增益A V=59dB略小于设计所要求的60dB;找出增益接近于0时候的截止频率为102.4MHz,对应到下方相频特性曲线图像中为-130o,则相位裕度为180o-130o=50o,

集成电路版图基础知识练习

一、填空 1.ls (填写参数)命令用于显示隐藏文件。(-a) 2.进入当前目录的父目录的命令为 (%cd ..) 3.查看当前工作目录的命令为:(%pwd) 4.目录/home//uuu已建立,当前工作目录为/home/,采用绝对路径进入/home//uuu 的命令为:(%cd /home//uuu) 5.假设对letter文件有操作权限,命令%chmod a+rw letter会产生什么结果:(对 所有的用户增加读写权限。) 6.显示当前时间的命令为:(%date) 7.打开系统管理窗口的命令为:(%admintool) 8.与IP地址为166.111.4.80的主机建立FTP连接的命令为:(%ftp 166.111.4.80 or %ftp %open 166.111.4.80) 9.建立FTP连接后,接收单个文件的命令为:(%get) 10.建立FTP连接后,发送多个文件的命令为:(%mput) 11.有一种称为0.13um 2P5M CMOS单井工艺, 它的特征线宽为______,互连层共有 _____层,其电路类型为_______。0.13um 7 CMOS 12.请根据实际的制造过程排列如下各选项的顺序: a.生成多晶硅 b.确定井的位置和大小 c.定义扩散区,生成源漏区 d.确定有源区的位置和大小 e.确定过孔位置 正确的顺序为:___ _________________。bdace 13.集成电路中的电阻主要有__________, ____________, _____________三种。井电 阻,扩散电阻,多晶电阻 14.为方便版图绘制,通常将Contact独立做成一个单元,并以实例的方式调用。若该 Contact单元称为P型Contact,由4个层次构成,则该四个层次分别为:_________,_________, _________, ___________. active, P+ diffusion, contact, metal. 15.CMOS工艺中,之所以要将衬底或井接到电源或地上,是因为 ___________________________________。报证PN结反偏,使MOS器件能够正常工 作。 16.版图验证主要包括三方面:________,__________,__________; 完成该功能的 Cadence工具主要有(列举出两个):_________,_________。DRC, LVS, ERC, Diva, Dracula 17.造成版图不匹配的因数主要来自两个方面:一是制造工艺引起的,另一个是 __________;后者又可以进一步细分为两个方面:_______________, _____________。片上环境波动,温度波动,电压波动。 18.DRC包括几种常见的类型,如最大面积(Maximum Dimension),最小延伸(Minimum Extension),此外还有_________,_________,_________。最小间距,最小宽度,最小包围(Minimum Enclosure)。 19.减少天线效应的三种方法有:____________,____________,__________。插入二 极管,插入缓冲器,Jumper (或者,通过不同的金属层绕线)。 20.由于EDA工具的不统一,出现了各种不同的文件格式,如LEF, DEF等,业界公认 的Tape out的文件格式为 _______,它不可以通过文本编辑器查看,因为它是

集成电路应用课程标准

课程标准 课程名称:集成电路应用 课程代码:05088 适用专业:应用电子技术 学时:72 学分: 制订人: 审核:

兰州资源环境职业技术学院集成电路应用课程标准 课程代码:05088 课程名称:集成电路应用 英文名称:Application of integrated circuits 课程性质:职业技术学习领域 总学时:72 理论学时:36 实验(训)学时:36 适用专业:应用电子技术 第一部分课程定位与设计 一、课程性质 模拟集成电路是电子技术的一个重要组成部分,它在通讯、自动控制、计算机及人们的文化生活中经常遇到的电视、录音、录像等诸多方面获得了十分广泛的应用,通过对本门课程的学习,是学生能够了解现代电子发展高度集成化的基本理论。 本课程是应用电子技术专业的专业必修课,同时也是实用性较强的一门综合性课程,教学中要求理论与实践要相结合。 二、课程作用 通过本课程的学习,学生能够学习到众多的集成电路,并学会应用各种集成电路。 三、前导后续课程 本课程是应用电子技术专业的必修课,其前导课程是《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》等,学生只有在掌握了以上课程的基础上,才能进一步学习本课程。 四、设计理念和思路 在应用电子技术专业开设"集成电路应用"课,是培养相关电子技术人才,适应飞速发展的国内电子产业的有效途径之一。本课程从教学实践出发,重点分析和讨论了"多种集成电路"在实际中的应用。

第二部分课程目标 一、总体目标 通过本课程的学习,是学生掌握集成电路在实际中的广泛应用,从而能够适应现在飞速发展的电子产业,在将来的工作中能够学习和掌握电子领域中的最先进技术。 二、具体目标 1.能力目标: (1)能够很清楚的理解什么是集成电路。 (2)能够清楚的认识到现今电子设备中多种集成电路的形式。 (3)熟悉集成电路在电子领域的应用。 2.知识目标: (1)认识多种集成电路。 (2)理解各种集成电路的功能。 (3)能够将集成电路应用到实际中。 3.素质目标: 具备分析集成电路和实际电路的能力。

常用基本数字集成电路应用设计

课程设计题目:常用基本数字集成电路应用设计 学生姓名: 学号: 院系: 专业班级: 指导教师姓名及职称: 起止时间: 课程设计评分: 常用基本数字集成电路应用设计 1.多谐振荡器概述 多谐振荡器是一种自激振荡器,它不需要输入触发信号,接通电源后就可自动输出矩形脉冲。由于矩形脉冲含有丰富的谐波分量,因此,常将矩形脉冲产生电路称为多谐振荡器。 1.1非门电路构成的多谐振荡器设计

1.1.1基本原理 门电路构成多谐振荡器 非门作为一个开关倒相器件,可用以构成各种脉冲波形的产生电路。电路的基本工作 原理是利用电容器的充放电,当输入电压达到与非门的阈值电压VT 时,门的输出状态即发生变化。因此,电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。 (1)不对称多谐振荡器 非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的,当用TTL与非门组成时,输出脉冲宽度 tw1=RC, tw2=1.2RC, T=2.2RC 调节 R和C值,可改变输出信号的振荡频率,通常用改变C实现输出频率的粗调,改 变电位器R实现输出频率的细调。 图1为不对称多谐振荡器,为了使电路产生振荡,要求U1A和U1B两个反向器都工作在电压传输特性的转折区,即工作在放大区。 (2)对称型多谐振荡器 电路完全对称,电容器的充放电时间常数相同, 故输出为对称的方波。改变R和C的值, 可以改变输出振荡频率。非门3用于输出波形整形。 一般取R≤1KΩ?,当R1=R2=1KΩ,C1=C2=100pf~100μf时,f可在几Hz~MHz 变化。

脉冲宽度tw1=tw2=0.7RC,T=1.4RC. 图2中,U1A和U1B两个反向器之间经电容C1和C2耦合形成正反馈回路。 (3) 石英晶体稳频的多谐振荡器 当要求多谐振荡器的工作频率稳定性很高时,上述几种多谐振荡器的精度已不能满足要 求。为此常用石英晶体作为信号频率的基准。用石英晶体与门电路构成的多谐振荡器常用来 为微型计算机等提供时钟信号。 图3所示为常用的晶体稳频多谐振荡器。(a)、 (b)为TTL器件组成的晶体振荡电路;(c)、 (d)为CMOS器件组成的晶体振荡电路,一般用于电子表中,其中晶体的f0=32768Hz。 图3(c)中,门1用于振荡,门2用于缓冲整形。Rf是反馈电阻,通常在几十兆欧之 间选取,一般选22MΩ。R起稳定振荡作用,通常取十至几百千欧。C1是频率微调电容器, C2用于温度特性校正。

集成电路使用常识

集成电路使用常识 费仲兴编译 前言 在多年的半导体器件的推广应用中了解到,很多整机厂的技术人员并不太了解集成电路使用的必要常识,即使是对于我公司的技术人员来说,关于这方面知识的掌握也不够全面,因此有必要把有关这方面的材料编译出来,供大家参考。 本材料主要根据日本东芝公司、三洋公司双极集成电路手册中的有关内容编译而成,有些地方加进了一些个人的理解。一共包含了以下三个方面的内容,一是有关集成电路最大额定值的物理意义以及和产品性能的关系;二是整机设计中功率集成电路的热设计方法;三是集成电路使用中的注意事项。其中最大额定值中的各种使用条件和环境温度的相互关系、关系集成电路功耗等的考虑方法还是值得参考的。 一、最大额定值 1、最大额定值的必要性和意义 根据半导体物理理论,半导体器件中载流子密度和温度成指数关系,因此温度对集成电路性能影响很大。 如果在集成电路内部器件的PN结上施加上足够的电压,载流子就会得到附加的能量,引起雪崩倍增,反向电流迅速增大,这时往往会发生击穿现象。 电流所引起的变化不像电压所引起的变化那样剧烈,但它会使半导体元件的性能缓慢地劣化,逐步地失去功能。此外,流过PN结的电流和施加电压的乘积变为功耗,引起温升,如果温度过高,也会引起热破坏。因此,温度、电压、电流和功耗就成为限制集成电路工作的四大因素。 据于上述理由,集成电路制造厂家往往对施加在集成电路上的电压、电流、功耗和温度规定最大容许值,要求用户遵照执行,这就是通常所说的最大额定值。 究竟什么是最大额定值,日本JIS7030(日本工业标准晶体管试验方法)中是这样定义的: 关于集成电路的最大额定值,JIS中没有明确定义过,但只要把上述定义中的晶体管换成集成电路的话,就成为集成电路最大额定值的定义。 集成电路最大额定值,就是为了保证集成电路的寿命和可靠性不可超越的额定值。这些额定值受结构材料、设计和生产条件等限制,因集成电路的种类不同其数值也不同。如果采用绝对最大额定值的概念,可以作如下表述。 所谓绝对最大额定值,就是在工作中即使瞬间也不能超过的值,如果定有两个以上项目的最大额定值时,其中的任何一个项目也不容许超过。 此外,最大额定值的大小不仅决定于半导体芯片内部的特征,同时还要考虑芯片以外的结构材料,如封装树指、芯片焊料等材料的特征。 超过最大额定值使用时,有时会不回复其特性。此外,应在设计时考虑电压的变化、零件特性的元件误差、环境温度的变化及输入信号的变化等,避免超过最大额定值中的任何一项。 2、电压的最大额定值 集成电路内部有许多PN结,当PN结上施加的电压一高,PN结空间电荷区内形成高电场强度,由于载流子的倍增作用,会引起电子雪崩,如果没有足够大的限流电阻,就会引起PN结的损坏。

CMOS集成电路应用常识

CMOS集成电路应用常识 电路的极限范围。 表1列出了CMOS集成电路的一般参数,表2列出了CMOS集成电路的极限参数。CMOS 集成电路在使用过程中是不允许在超过极限的条件下工作的。当电路在超过最大额定值条件下工作时,很容易造成电路损坏,或者使电路不能正常工作。 表1 CMOS集成电路(CC4000系列)的一般参数表 表2 CMOS集成电路(CC4000系列)的极限参数表

应当指出的是:CMOS集成电路虽然允许处于极限条件下工作,但此时对电源设备应采取稳压措施。这是因为当供电电源开启或关闭时,电源上脉冲波的幅度很可能超过极限值,会将电路中各MOS晶体管电极之间击穿。上述现象有时并不呈现电路失效或损坏现象,但有可能缩短电路的使用寿命,或者在芯片内部留下隐患,使电路的性能指标逐渐变劣。 工作电压、极性及其正确选择。 在使用CMOS集成电路时,工作电压的极性必须正确无误,如果颠倒错位,在电路的正负电源引出端或其他有关功能端上,只要出现大于0.5V的反极性电压,就会造成电路的永久失效。 虽然CMOS集成电路的工作电压范围很宽,如CC4000系列电路在3~18V的电源电压范围内都能正常工作,当使用时应充分考虑以下几点: 1. 输出电压幅度的考虑。 电路工作时,所选取的电源工作电压高低与电路输出电压幅度大小密切相关。由于CMOS集成电路输出电压幅度接近于电路的工作电压值,因此供给电路的正负工作电压范围可略大于电路要求输出的电压幅度。 2. 电路工作速度的考虑。 CMOS集成电路的工作电压选择,直接影响电路的工作速度。对CMOS集成电路提出的工作速度或工作频率指标要求往往是选择电路工作电压的因素。如果降低CMOS集成电路的工作电压,必将降低电路的速度或频率指标。 3. 输入信号大小的考虑。 工作电压将限制CMOS集成电路的输入信号的摆幅,对于CMOS集成电路来说,除非对流经电路输入端保护二极管的电流施加限流控制,输入电路的信号摆幅一般不能超过供给电压范围,

使用集成电路的基本知识详细版

文件编号:GD/FS-8265 (安全管理范本系列) 使用集成电路的基本知识 详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

使用集成电路的基本知识详细版 提示语:本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 1.集成电路型号的识别 要全面了解一块集成电路的用途、功能、电特性,那必须知道该块集成电路的型号及其产地。电视、音响、录像用集成电路与其它集成电路一样,其正面印有型号或标记,从而根据型号的前缀或标志就能初步知道它是那个生产厂或公司的集成电路,根据其数字就能知道属哪一类的电路功能。例如 AN5620,前缀AN说明是松下公司双极型集成电路,数字“5620”前二位区分电路主要功能,“56”说明是电视机用集成电路,而70~76属音响方面的用途,30~39属录像机用电路。详细情况请

参阅部分生产厂集成电路型号的命名,但要说明,在实际应用中常会出现A4100,到底属于日立公司的HA、三洋公司的LA、日本东洋电具公司的BA、东芝公司的TA、南朝鲜三星公司的KA、索尼公司的CXA、欧洲联盟、飞利浦、莫托若拉等国的TAA、TCA、TDA的哪一产品?一般来说,把前缀代表生产厂的英文字母省略掉的集成路,通常会把自己生产厂或公司的名称或商标打印上去,如打上SONY,说明该集成电路型号是CXA1034,如果打上SANYO,说明是日本三洋公司的LA4100,C1350C 一般印有NEC,说明该集成电路是日本电气公司生产的uPC1350C集成电路。 有的集成电路型号前缀连一个字母都没有,例如东芝公司生产的KT-4056型存储记忆选台自动倒放

数字集成电路的分类

数字集成电路的分类 数字集成电路有多种分类方法,以下是几种常用的分类方法。 1.按结构工艺分 按结构工艺分类,数字集成电路可以分为厚膜集成电路、薄膜集成电路、混合集成电路、半导体集成电路四大类。图如下所示。 世界上生产最多、使用最多的为半导体集成电路。半导体数字集成电路(以下简称数字集成电路)主要分为TTL、CMOS、ECL三大类。 ECL、TTL为双极型集成电路,构成的基本元器件为双极型半导体器件,其主要特点是速度快、负载能力强,但功耗较大、集成度较低。双极型集成电路主要有TTL(Transistor-Transistor Logic)电路、ECL(Emitter Coupled Logic)电路和I2L(Integrated Injection Logic)电路等类型。其中TTL电路的性能价格比最佳,故应用最广泛。

ECL,即发射极耦合逻辑电路,也称电流开关型逻辑电路。它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。在所有数字电路中,它工作速度最高,其平均延迟时间tpd可小至1ns。这种门电路输出阻抗低,负载能力强。它的主要缺点是抗干扰能力差,电路功耗大。 MOS电路为单极型集成电路,又称为MOS集成电路,它采用金属-氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor,缩写为MOSFET)制造,其主要特点是结构简单、制造方便、集成度高、功耗低,但速度较慢。MOS集成电路又分为PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor,P沟道金属氧化物半导体)、NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor,N沟道金属氧化物半导体)和CMOS(Complement Metal Oxide Semiconductor,复合互补金属氧化物半导体)等类型。 MOS电路中应用最广泛的为CMOS电路,CMOS数字电路中,应用最广泛的为4000、4500系列,它不但适用于通用逻辑电路的设计,而且综合性能也很好,它与TTL电路一起成为数字集成电路中两大主流产品。CMOS数字集成电路电路主要分为4000(4500系列)系列、54HC/74HC系列、54HCT/74HCT系列等,实际上这三大系列之间的引脚功能、排列顺序是相同的,只是某些参数不同而已。例如,74HC4017与CD4017为功能相同、引脚排列相同的电路,前者的工作速度高,工作电源电压低。4000系列中目前最常用的是B 系列,它采用了硅栅工艺和双缓冲输出结构。 Bi-CMOS是双极型CMOS(Bipolar-CMOS)电路的简称,这种门电路的特点是逻辑部分采用CMOS结构,输出级采用双极型三极管,因此兼有CMOS电路的低功耗和双极型电路输出阻抗低的优点。 (1)TTL类型 这类集成电路是以双极型晶体管(即通常所说的晶体管)为开关元件,输入级采用多发射极晶体管形式,开关放大电路也都是由晶体管构成,所以称为晶体管-晶体管-逻辑,即Transistor-Transistor-Logic,缩写为TTL。TTL电路在速度和功耗方面,都处于现代数字集成电路的中等水平。它的品种丰富、互换性强,一般均以74(民用)或54(军用)为型号前缀。 ①74LS系列(简称LS,LSTTL等)。这是现代TTL类型的主要应用产品系列,也是逻辑集成电路的重要产品之一。其主要特点是功耗低、品种多、价格便宜。 ②74S系列(简称S,STTL等)。这是TTL的高速型,也是目前应用较多的产品之一。

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