集成电路的种类与用途
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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。
在通讯与信息技术中,当把范围局限到硅集成电路时,芯片和集成电路的交集就是在“硅晶片上的电路”上。
这算是一个大家比较容易混淆的概念吧!一、集成电路的特点①集成电路中多用晶体管,少用电感、电容和电阻,特别是大容量的电容器,因为制作这些元器件需要占用大面积硅片,导致成本提高。
1. IC 的安装IC 的种类很多,不同系列的IC 其功能是不同的,即使是同一系列的IC ,不同的类型其功能也存在很大的差异,所以在使用中要注意对号入座,切不可随意代用。
IC 是有方向性的器件,IC 脚的排列有顺序规定,IC 上有一个凹口表示方向,电路板丝印记号也有一个凹口记号,两者要对应,切勿插反了,否则使用时会将IC 烧坏。
IC 的管脚应全部插入孔中,不应有管脚在元件面弯曲。
IC 的封装材料是很脆的,搬动时要轻拿轻放,切勿掉落于地板,以免摔环。
集成电路(IC )集成电路是将组成电路的有源元件(晶体管、二极管)、无源元件(电阻、电容等)及其互连布线,通过半导体工艺或者薄、厚膜工艺(或这些工艺的结合),制作在半导体或绝缘体基片上,形成结构上紧密联系的具有一定功能的电路,与分立元器件组成的电路相比,具有体积小、重量轻、引线短、焊点少、可靠性高、功率低、使用方便和成本低等特点。
IC 的电路符号是:U 。
IC 是有极性的元件,插入板时只有一个方向,如果插错了方向,它的功能就不能显示出来,甚至还会使其融化或烧坏。
IC 的第一号管脚的识别拿着IC ,使其管脚向外,元件体面对自己,极性标志向上,极性标志左边的第一个管脚就是第一号管脚。
IC 的所有管脚都应有号码,其号码标示如图。
标明第一号管脚的方法可用一小缺口或第一号管脚旁的小白点标明。
第一号管脚通常被插入一方盘中,电路板上有一带尖头的方框,IC 插入电路板时,元件体上的缺口应对着尖头。
2.IC 的种类IC 的种类很多,我们常见的有下列几种:TTL 系列(与非门电路)RAM 系列(随机储存器)ROM (唯读存储器)、EPROM (紫外线可擦除式唯读存储器)系列PAL (可编程逻辑阵列)集成块 (也叫IC )1 2 3 4 8 7 6 51、集成块的实物外形如下图:2.集成块在底板上用字母IC 表示,图形如下表示:从构造上分有:直插式引脚集成块和贴片引脚式集成块3、集成块的分类从用途上分有:模拟运算集成块和数字运算集成块4.集成块的标称方法:用字母和数字直接表示出来,不同型号代表不同用途。
第5章集成运算放大电路(上一章介绍的用三极管、场效应管等组成的放大电路称为分立元件电子电路。
)集成电路:如果在一块微小的半导体基片上,将用晶体管(或场效应管)组成的实现特定功能的电子电路制造出来,这样的电子电路称为集成电路。
(集成电路是一个不可分割的整体,具有其自身的参数及技术指标。
模拟集成电路种类较多,本章主要介绍集成运算放大电路。
)本章要求:(1)了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。
(2)理解运算放大器的电压传输特性,理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法。
(3)理解用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理。
(4)理解电压比较器的工作原理和应用。
5.1集成运算放大器简介5.1.1集成运算放大器芯片集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。
是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。
集成运算放大器简称运放,是一种多端集成电路。
集成运放是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。
早期,运放主要用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算,故称为运算放大器。
现在,运放的应用已远远超过运算的范围。
它在通信、控制和测量等设备中得到广泛应用。
1、集成电路的概念(1)集成电路:禾U用半导体的制造工艺,把晶体管、电阻、电容及电路连线等做在一个半导体基片上,形成不可分割的固体块。
集成电路优点:工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。
(2)集成电路分类:模拟、数字集成电路;单极型、双极型集成电路,小、中、大、超大规模集成电路。
①模拟集成电路:以电压或电流为变量,对模拟量进行放大、转换、调制的集成电路。
(可分为线性集成电路和非线性集成电路。
)②线性集成电路:输入信号和输出信号的变化成线性关系的电路,如集成运算放大器。
③非线性集成电路:输入信号和输出信号的变化成非线性关系的电路,如集成稳压器。
(3)线性集成电路的特点①电路一般采用直接耦合的电路结构,而不采用阻容耦合结构。
②输入级采用差动放大电路,目的是克服直接耦合电路的零漂。
开关电源集成电路种类介绍开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器、整流滤波电路、功率变换电路以及各种辅助电路组成。
那么这些开关电源电路的工作原理及其作用是什么呢?下面华强北IC代购网总结了开关电源基本原理介绍以及常见电路设计参考。
开关短路保护电路在输出端短路的情况下,PWM控制电路能够把输出电流限制在一个安全范围内,它可以用多种方法来实现限流电路,当功率限流因短路而不起作用时,我们就只有另增设一部分电路,以保证开关电源的正常运作。
我们通常将短路保护电路分为两种,小功率短路保护电路和中功率保护电路,这里以中功率保护电路为例,其原理简述如下:当输出短路时,UC3842脚电压上升,U1脚电位高于脚时,比较器翻转脚输出高电位,给C1充电。
当C1两端电压超过⑤脚基准电压时U1⑦脚输出低电位,UC3842①脚低于1V,UC3842停止工作。
R2、C1是充放电时间常数,阻值不对时,短路保护不起作用。
推完式功率变换电路是一种输出直流电压小于或等于输入直流电压的单管非隔离式变换电路,其原理简述如下:其中T2为驱动变压器,T1为开关变压器,TR1为电流环。
输出端限流保护电路上图是常见的输出端限流保护电路,其工作原理如下:当输出电流过大时,RS两端电压上升,U1脚电压高于脚基准电压,U1①脚输出高电压,Q1导通,光耦发生光电效应,UC3842①脚电压降低,输出电压降低,从而达到过载限流的目的。
输出限压保护电路开关电源的输出限压保护电路如下图:当输出电压升高时,稳压管导通光耦,Q1基极因具有驱动电压而导通。
当UC3842电压升高时,输出降低,稳压管不导通;当UC3842的电压降低时,输出电压升高。
周而复始,输出电压将稳定在一定范围内。
输入过欠压保护电路过欠压保护电路的取样电压主要来自输入滤波后的电压。
取压电压分为两路,一路经R1、R2、R3、R4分压后输入比较器3脚,如取样电压高于2脚基准电压,比较器1脚输出高电平去控制主控制器是其关断,这是电源无输出。
多元件集成电路和非多元随着科技的不断发展,集成电路的应用越来越广泛,受到了越来越多的关注和重视。
多元件集成电路和非多元件集成电路是两种常见的集成电路类型。
本文将介绍它们的区别和应用领域。
多元件集成电路是由两个或者两个以上的不同电子元件组成的电路。
多元件集成电路是指把几种单一器件集成在同一芯片中形成的混合集成电路,它可以容纳不同的电子元件,如电阻、电容、晶体管、二极管、传感器等。
它有较高的功能,能同时完成多种功能,处理多种信号信息。
多元件集成电路可以满足不同的电路设计需求,适用于高性能、高集成度、高速、小型化等特殊要求的电子设备,如手机、数码相机、计算机等。
另外,多元件集成电路因其元件种类的多样性,也可分为数模混合集成电路和模拟混合集成电路。
数模混合集成电路是将数码电路和模拟电路有机地结合在一起的混合电路,可以满足数字电路处理的要求和模拟电路控制的要求。
模拟混合集成电路是同时包含模拟电路和混合电路,可以处理模拟信号并且控制数字电路,可在多个领域中得到广泛的应用。
相比之下,非多元件集成电路是由某一种或多种器件重复连接而成的电路。
它主要由单一器件构成,如晶体管、电阻、电容等,在不同位置连接起来形成不同的部件。
虽然具有简单、可靠等优点,但缺乏多元件集成电路的灵活性和多样性。
非多元件集成电路适用于一些简单的数字电路与模拟电路的设计,如计数器、加法器、减法器等。
多元件集成电路由于其高度集成、实用与多样化等优点,成为了电子设备制造中的重要组成部分,并在现代科技领域中发挥着越来越重要的作用。
在集成电路设计中,多元件集成电路可通过仿真软件进行前期仿真设计,再通过芯片加工工艺进行制造。
而非多元件集成电路在现代电子设备制造中使用的越来越少,主要应用于一些简单的数字电路和模拟电路中。
在未来,随着科技的不断进步和人类的智慧,多元件集成电路将会继续向着高度集成,多功能化、高可靠性、低功耗、低成本等方向发展,为人类带来更多的便利和效益。
集成电路版图设计集成电路基本知识集成电路按种类分类模拟IC数字IC混合IC集成电路按规模分类S SIM SIL SIV LSIU LSIG SI集成电路设计流程电路设计指标芯片定义电路图输入线路拟真版图验证寄生参数提取芯片集成芯片级验证寄生参数提取后拟真最终芯片导出G DSII流片P DKC MOS集成电路工艺流程剖面图俯视效果,掩膜工艺流程氧化层生长曝光氧化层刻蚀N阱注入氮化硅刻蚀场氧的生长去除氮化硅重新生长SIO2生长多晶硅刻蚀单晶硅P离子注入N离子注入生长磷硅玻璃光刻接触孔刻铝淀积钝化保护层PDK设计规则w idths pacee nclosureo verlape xtensionD RC、LVS、ERC环境设置数字标准单元库:APRI P库:成型的工艺库:器件模型、拟真数据模型、pcell到工艺库的根目录下解释各个子文件夹的作用s mic18mmrf:基础库c alibe:验证文件d rc,lvs1p4m,一层poly,4层金属m odel,spice_model,电路用的n18指工作电压1.8v的管子用一个管子来看层次操作系统与Cadence软件l inuxv irtuoso spectrev irtuoso schematicv irtuoso layout无源器件电阻种类阱电阻P oly电阻原理电容种类M IM电容M OM电容M OS电容原理电感种类电感原理有源器件M OS结构原理B JT结构原理数字版图基本数字单元标准化面积最小化布线最简化实例逻辑门触发器布局布线分频器布局布线匹配方法电阻方案画法差分对方案画法晶体三极管方案画法电流镜方案画法模拟版图运算放大器布局差分对电流镜有源负载电阻、电容偏置电路布线带隙基准源布局差分对电流镜有源负载电阻箱晶体三极管电路电容启动电路偏置电路布线版图可靠性寄生效应现象成因防护闩锁效应现象成因防护天线效应现象成因防护失配失配的原因随机失配来自尺寸、掺杂、氧化层厚度及其他影响器件值参数的微观波动。
常见的集成电路芯片集成电路芯片(Integrated Circuit Chips)是由半导体材料和其他电子元件组成的微小电路,是现代电子技术的基础。
常见的集成电路芯片种类繁多,本文将介绍一些常见的集成电路芯片。
1. 处理器芯片(Processor Chips):处理器芯片是计算机系统的“大脑”,它执行各种计算和控制操作。
常见的处理器芯片有英特尔的酷睿系列、AMD的锐龙系列等。
2. 显卡芯片(Graphics Cards Chips):显卡芯片用于图形处理和显示,可以提供高清晰度的图像和视频。
NVIDIA的GeForce和AMD的Radeon系列是常见的显卡芯片。
3. 存储芯片(Memory Chips):存储芯片用于数据的存取和保存。
常见的存储芯片有动态随机存取存储器(DRAM)和闪存(Flash Memory)。
4. 音频芯片(Audio Chips):音频芯片用于音频信号的处理和放大,常用于音频设备如耳机、扬声器和音频播放器等。
5. 无线通信芯片(Wireless Communication Chips):无线通信芯片用于无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙、射频识别(RFID)等。
6. 传感器芯片(Sensor Chips):传感器芯片用于检测和感知物理量,如温度、湿度、气压、声音等。
常见的传感器芯片有加速度传感器、陀螺仪、压力传感器等。
7. 控制芯片(Control Chips):控制芯片用于控制各种设备和系统的操作,如电源管理芯片、系统时钟芯片等。
8. 电源管理芯片(Power Management Chips):电源管理芯片用于管理电源供应和节能,实现有效的电能管理和延长电池寿命。
9. 触摸屏控制芯片(Touchscreen Controller Chips):触摸屏控制芯片用于控制和解析触摸屏的输入信号,实现多点触控和手势识别等功能。
10. 计时芯片(Timing Chips):计时芯片用于计时和定时操作,如振荡器芯片、计数器芯片等。
当今时代,数字电路已广泛地应用于各个领域。
本报将在“电路与制作”栏里,刊登系列文章介绍数字电路的基本知识和应用实例。
在介绍基本知识时,我们将以集成数字电路为主,该电路又分TTL和CMOS两种类型,这里又以CMOS集成数字电路为主,因它功耗低、工作电压范围宽、扇出能力强和售价低等,很适合电子爱好者选用。
介绍应用时,以实用为主,特别介绍一些家电产品和娱乐产品中的数字电路。
这样可使刚入门的电子爱好者尽快学会和使用数字电路。
一、基本逻辑电路1.数字电路的特点在电子设备中,通常把电路分为模拟电路和数字电路两类,前者涉及模拟信号,即连续变化的物理量,例如在24小时内某室内温度的变化量;后者涉及数字信号,即断续变化的物理量,如图1所示。
当把图1的开关K快速通、断时,在电阻R上就产生一连串的脉冲(电压),这就是数字信号。
人们把用来传输、控制或变换数字信号的电子电路称为数字电路。
数字电路工作时通常只有两种状态:高电位(又称高电平)或低电位(又称低电平)。
通常把高电位用代码“1”表示,称为逻辑“1”;低电位用代码“0”表示,称为逻辑“0”(按正逻辑定义的)。
注意:有关产品手册中常用“H”代表“1”、“L”代表“0”。
实际的数字电路中,到底要求多高或多低的电位才能表示“1”或“0”,这要由具体的数字电路来定。
例如一些TTL 数字电路的输出电压等于或小于0.2V,均可认为是逻辑“0”,等于或者大于3V,均可认为是逻辑“1”(即电路技术指标)。
CMOS数字电路的逻辑“0”或“1”的电位值是与工作电压有关的。
讨论数字电路问题时,也常用代码“0”和“1”表示某些器件工作时的两种状态,例如开关断开代表“0”状态、接通代表“1”状态。
2.三种基本逻辑电路数字电路中的基本电路是与门、或门和非门(反相器)。
与门和或门电路的基本形式有两个或两个以上的输入端、一个输出端。
因输入和输出可以各自为“0”或“1”状态,具有判定的功能,所以把它们称为基本逻辑电路。
半导体芯片介绍及主要种类半导体行业发展情况半导体芯片是一种集成电路,在计算机、通信、嵌入式系统、电子产品等领域中广泛应用。
半导体芯片的主要功能是在微小的硅片上集成大量的电子元件,如晶体管、电容器、电阻器等,从而实现各种逻辑和存储功能。
半导体芯片主要分为以下几类:1. 逻辑芯片:主要用于计算机、通信设备等系统中的逻辑运算和控制功能。
逻辑芯片包括处理器、微控制器、数字信号处理器等。
2. 存储芯片:主要用于数据存储和读取,如RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)等。
3. 传感器芯片:用于接收外部环境的信号,并将其转化为电信号进行处理。
传感器芯片包括光传感器、温度传感器、加速度传感器等。
4. 功率芯片:用于电力管理和功率控制,主要在电源管理、电机驱动、功率放大器等领域中使用。
半导体行业的发展情况:随着科技的不断进步和电子产品的快速普及,半导体行业得到了迅猛的发展。
半导体芯片作为电子产品的核心组成部分,其需求量逐年增加。
行业的竞争也愈加激烈,主要的半导体制造商集中在美国、日本、韩国和台湾等地。
近年来,半导体行业的发展趋势主要有以下几个方向:1. 小尺寸、高集成度:半导体芯片的尺寸越来越小,集成度越来越高,以实现更高的性能和更低的功耗。
2. 特殊应用领域:随着物联网、人工智能、自动驾驶等新兴领域的快速发展,需要开发适应其需求的特殊用途芯片。
3. 新材料的应用:研发新的半导体材料,如碳化硅、氮化镓等,以提高芯片的性能。
4. 生态合作:半导体行业上下游企业之间的合作和共享资源,以实现更有效的研发和生产。
半导体行业的发展对于推动科技进步和经济发展具有重要的意义,也会带来新的机遇和挑战。
芯片的种类及应用领域芯片是现代电子技术领域中使用广泛的一种集成电路,它在电子产品中起着至关重要的作用。
根据其功能和应用领域的不同,可以将芯片分为多种类型。
下面将就芯片的种类及应用领域做出详细的介绍。
首先,根据芯片的功能和用途,可以将芯片分为通用芯片和专用芯片。
通用芯片是指用途比较广泛的芯片,它能够适用于多种不同的电子设备和系统。
通用芯片通常包括微处理器、存储芯片、逻辑芯片和模拟芯片等。
微处理器是一种通用芯片,它是计算机的“大脑”,负责运行各种程序和指令。
存储芯片用于存储数据和程序,包括闪存、SD卡、DRAM等。
逻辑芯片用于实现逻辑功能和控制,包括门电路、触发器、计数器等。
模拟芯片用于处理模拟信号,包括放大器、滤波器、ADC、DAC等。
而专用芯片是指针对特定的应用领域或特定的功能需求而设计的芯片。
专用芯片通常包括传感器芯片、通信芯片、显示芯片、功率管理芯片等。
传感器芯片用于检测和感知周围环境的信息,包括温度传感器、压力传感器、光敏传感器等。
通信芯片用于实现各种无线通信技术,包括蓝牙芯片、Wi-Fi芯片、LTE芯片等。
显示芯片用于控制和驱动各种显示设备,包括LCD控制器、OLED驱动芯片等。
功率管理芯片用于管理和调节电源的供电和转换,包括DC-DC转换器、电池管理芯片等。
其次,根据芯片的集成度和功能复杂度,可以将芯片分为芯片级集成电路(IC)、多芯片模块和系统级芯片。
芯片级集成电路是将多个电子元器件和功能集成到一颗芯片中,包括集成电路、处理器芯片、存储芯片等。
多芯片模块是将多个芯片封装在同一个模块中,用于实现更复杂的功能和系统,包括系统芯片、通信模块、射频模块等。
系统级芯片是将整个系统集成到一颗芯片中,用于实现更高级的功能和性能,包括SoC芯片、多核处理器、片上系统等。
再次,根据芯片的制造工艺和材料,可以将芯片分为硅基芯片、III-V族化合物半导体芯片和柔性电子芯片。
硅基芯片是目前使用最为广泛的一种芯片,它采用硅材料进行制造,包括CMOS芯片、MEMS芯片等。
芯片的主要分类芯片是现代电子技术的基石,它被广泛应用于各种电子设备中。
根据芯片的不同特性和功能,可以将其分为多种类型。
下面将对芯片的主要分类进行详细介绍。
1. 集成电路芯片集成电路芯片是指将多个电子元器件集成在一起制成的单个芯片。
它包括数字集成电路、模拟集成电路和混合集成电路三种类型。
数字集成电路主要用于数字信号处理和计算机控制系统中,如微处理器、存储器等;模拟集成电路则主要用于模拟信号处理,如放大器、滤波器等;混合集成电路则是数字与模拟两者兼备,常用于通信设备、音频设备等。
2. 处理器芯片处理器芯片是一种高级的数字集成电路芯片,它是计算机系统中最重要的组件之一。
处理器芯片可分为通用型和专用型两种。
通用型处理器芯片适用于各种计算机系统和应用程序,如英特尔公司生产的x86系列处理器;而专用型处理器芯片则针对特定任务进行优化设计,如图形加速卡、声卡等。
3. 存储器芯片存储器芯片是一种数字集成电路芯片,主要用于数据存储和读取。
它包括随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、EEPROM 等多种类型。
其中,RAM可分为静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)两种;ROM则可分为EPROM、EEPROM和闪存等多种类型。
4. 传感器芯片传感器芯片是一种将传感器技术与集成电路技术相结合的产品。
它能够将物理量转换为电信号,并通过内部电路进行信号处理,最终输出数字信号或模拟信号。
传感器芯片广泛应用于汽车、医疗设备、智能家居等领域。
5. 通信芯片通信芯片是一种将通信技术与集成电路技术相结合的产品。
它包括调制解调器、无线射频收发器、网络接口控制器等多种类型。
通信芯片广泛应用于手机、路由器、调制解调器等设备中。
6. 传输接口芯片传输接口芯片是一种将不同设备间的数据交换转换为标准格式的产品。
它包括串行接口、并行接口、USB接口等多种类型。
传输接口芯片广泛应用于计算机、手机等设备中。
总之,芯片是现代电子技术不可或缺的组成部分,其分类繁多,每种类型都有其独特的特点和应用领域。
第一章TTL集成电路一、概述数字集成电路的种类繁多、品种丰富,但常用的标准数字集成电路主要有TTL型,ECL 型和CMOS型三大类。
TTL型集成电路是以双极型晶体管为开关元件,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“Treansistor-Treansistor-Logic”缩写为TTL。
在速度和功耗方面,都处于现代数字集成电路的中等水平。
品种丰富、互换性强、一般均以“74”(民用)或“54”(军用)为型号前缀。
1.74LS系列(简称LS、LSTTL等)这是现代TTL类型的主要产品系列,也是逻辑集成电路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。
2.74S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,其特点是速度较高,但功耗比LSTTL大得多。
3.74ALS系列(简称ALS,ASTTL等)这是LSTTL的先进产品,其速度比LSTTL 提高了一倍以上,功耗降低一倍左右,因其特性和LS系列近似,所以成为LS系列的更新换代产品。
4.74AS系列(简称AS,ASTTL等)这是STTL(搞饱和TTL)的先进型,速度比STTL提高了一倍以上,功耗降低一倍以上,与ALSTTL系列合起来成为TTL类型的新的主要标准产品。
5.74F系列(简称F,FFTL等)这是美国FSC(仙童)公司开发的相似于ALSAS的高速类TTL的产品,性能介于ALS和AS之间,已成为TTL的主流产品之一。
6.74HC系列(简称HS或H-CMOS等)这一系列首先由美国NS、MOTA两公司生产,随后许多厂家相继成为第二产源、品种丰富,引脚和TTL兼路。
此系列的突出优点是功耗低速度高。
二、使用TTL电路的注意事项1.使用TTL电路的电源电压、电源电压应满足在规定中心值5V±10%的变化内。
最大值不能超过5%V。
当电源通断的瞬间变化,在电源布线上产生冲击电压时,应接入大容量电容或保护电路。
集成电路的种类与用途 作者:陈建新 在电子行业,集成电路的应用非常广泛,每年都有许许多多通用或专用的集成电路被研发与生产出来,本文将对集成电路的知识作一全面的阐述。 一、 集成电路的种类 集成电路的种类很多,按其功能不同可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。前者用来产生、放大和处理各种模拟电信号;后者则用来产生、放大和处理各种数字电信号。所谓模拟信号,是指幅度随时间连续变化的信号。例如,人对着话筒讲话,话筒输出的音频电信号就是模拟信号,收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号,也是模拟信号。所谓数字信号,是指在时间上和幅度上离散取值的信号,例如,电报电码信号,按一下电键,产生一个电信号,而产生的电信号是不连续的。这种不连续的电信号,一般叫做电脉冲或脉冲信号,计算机中运行的信号是脉冲信号,但这些脉冲信号均代表着确切的数字,因而又叫做数字信号。在电子技术中,通常又把模拟信号以外的非连续变化的信号,统称为数字信号。目前,在家电维修中或一般性电子制作中,所遇到的主要是模拟信号;那么,接触最多的将是模拟集成电路。 集成电路按其制作工艺不同,可分为半导体集成电路、膜集成电路和混合集成电路三类。半导体集成电路是采用半导体工艺技术,在硅基片上制作包括电阻、电容、三极管、二极管等元器件并具有某种电路功能的集成电路;膜集成电路是在玻璃或陶瓷片等绝缘物体上,以“膜”的形式制作电阻、电容等无源器件。无源元件的数值范围可以作得很宽,精度可以作得很高。但目前的技术水平尚无法用“膜”的形式制作晶体二极管、三极管等有源器件,因而使膜集成电路的应用范围受到很大的限制。在实际应用中,多半是在无源膜电路上外加半导体集成电路或分立元件的二极管、三极管等有源器件,使之构成一个整体,这便是混合集成电路。根据膜的厚薄不同,膜集成电路又分为厚膜集成电路(膜厚为1μm~10μm)和薄膜集成电路(膜厚为1μm以下)两种。在家电维修和一般性电子制作过程中遇到的主要是半导体集成电路、厚膜电路及少量的混合集成电路。 按集成度高低不同,可分为小规模、中规模、大规模及超大规模集成电路四类。对模拟集成电路,由于工艺要求较高、电路又较复杂,所以一般认为集成50个以下元器件为小规模集成电路,集成50-100个元器件为中规模集成电路,集成100个以上的元器件为大规模集成电路;对数字集成电路,一般认为集成1~10等效门/片或10~100个元件/片为小规模集成电路,集成10~100个等效门/片或100~1000元件/片为中规模集成电路,集成100~10,000个等效门/片或1000~100,000个元件/片为大规模集成电路,集成10,000以上个等效门/片或100,000以上个元件/片为超大规模集成电路。 按导电类型不同,分为双极型集成电路和单极型集成电路两类。前者频率特性好,但功耗较大,而且制作工艺复杂,绝大多数模拟集成电路以及数字集成电路中的TTL、ECL、HTL、LSTTL、STTL型属于这一类。后者工作速度低,但输人阻抗高、功耗小、制作工艺简单、易于大规模集成,其主要产品为MOS型集成电路。MOS电路又分为NMOS、PMOS、CMOS型。 NMOS集成电路是在半导体硅片上,以N型沟道MOS器件构成的集成电路;参加导电的是电子。PMOS型是在半导体硅片上,以P型沟道MOS器件构成的集成电路;参加导电的是空穴。CMOS型是由NMOS晶体管和PMOS晶体管互补构成的集成电路称为互补型MOS集成电路,简写成CMOS集成电路。 除上面介绍的各类集成电路之外,现在又有许多专门用途的集成电路,称为专用集成电 路。 下面我们先介绍模拟集成电路中不同功能的电路。 1.集成运算放大器 集成运算放大器是一种高增益的直接耦合放大器,其内部包含数百个晶体管、电阻、电容,但体积只有一个小功率晶体管那么大,功耗也仅有几毫瓦至几百毫瓦,但功能很多。它通常由输人级、中间放大级和输出级三个基本部分构成。运算放大器除具有十、一输人端和输出端外,还有十、一电源供电端、外接补偿电路端、调零端、相位补偿端、公共接地端及其他附加端等。它的放大倍数取决于外接反馈电阻,这给使用带来很大方便。其种类有通用型运算放大器,比如uA709、5G922、FC1、FC31、F005、4E320、8FC2、SG006、BG305等;通用Ⅲ型有F748、F108、XFC81、F008、4E322等;低功耗放大器(UPC253、7XC4、5G26、F3078等);低噪声运算放大器(如F5037、XFC88);高速运算放大器(如国产型号有F715、F722、4E321、F318,国外的有uA702);高压运算放大器(国产的有F1536、BG315、F143);还有电流型、单电源、跨导型、静电型、程控型运算放大器等。 2.稳压集成电路 稳压集成电路又称集成稳压电源,其电路形式大多采用串联稳压方式。集成稳压器与分立元件稳压器相比,体积小,性能高、使用简便可靠。集成稳压器的种类有,多端可调式、三端可调式、三端固定式及单片开关式集成稳压 器。 多端可调集成稳压器精度高、价格低,但输出功率小,引出端多,给使用带来不方便。 多端可调式集成稳压器可根据需要加上相应的外接元件,组成限流和功率保护。国内外同类产品基本电路形式有区别,基本原理相似。国产的有W2系列、WB7系列、WA7系列、BG11等。 三端可调式输出集成稳压器精度高,输出电压纹波小,一般输出电压为1.25V~35V或l.25V~35V连续可调。其型号有W117、W138、LM317、LM138、LMl96等型号。 三端固定输出集成稳压器是一种串联调整式稳压器,其电路只有输人、输出和公共3个引出端,使用方便。其型号有W78正电压系列、W79负电压系列。 开关式集成稳压器是新的一种稳压电源,其工作原理不同上述三种类型,它是由直流变交流再变直流的变换器,输出电压可调,效率很高。其型号有AN5900、HA17524等型号,广泛用于电视机、电子仪器等设备中。 3、音响集成电路 单响集成电路随着收音机、收录机、组合音响设备的发展而不断开发。对音响电路要求多功能、大功率和高保真度。比如一块单片收音机、录音机电路,就必须具有变频、检波。中放、低放、AGC、功放和稳压等电路。音响集成电路工艺技术不断发展,采用数字传输和处理,使音响系统的各项电声指标不断提高。比如,脉冲码调制录音机、CD唱机,能使信噪比和立体声分离度切变好,失真度减到最小。 音响集成电路按本身的电路功能分有,高、中频放大集成电路、功放集成电路、低噪前置放大集成电路、立体声解码集成电路、单片收音机、收录机集成电路。驱动集成电路及特殊功能集成电路。 高、中频放大器集成电路体积小而紧凑,自动增益高、控制特性好、失真小,在收音机、收录机中得到广泛应用。其中调幅集成电路的型号有FD304、SL1018、SL1018AM、TB1018等型号。调频集成电路有TA7303、TDA1576、LA1165、LA1210、TDA1062等型号。调幅、调频共用集成电路内设AM变频功能、AM检波功能、FM鉴频限幅功能。调频立体声接收机的专门用的立体声解码电路。后期(70年代以后)产品有LA3350、LA3361、HA11227、AN7140、BA1350、TA7343P等型号。单片集成电路已成为世界流行的一种单片音响集成电路。用单片收音机集成电路装配收音机其成本低,调试方便。其中ULN2204型AM收音机集成电路,功能齐全,能在3V~12V电压范围内工作。类似型号有HA12402、TA7613、ULN2204A型等。 特殊功能集成电路有显示驱动电路、电动机稳速电路、自动选曲电路及降噪电路等。 其中双列5点LED电平显示驱动集成电路可同时驱动10只发光二极管,它是高中档收录机、收音机、CD唱机等音响设备中,用来作音量指示、交直流电平指示、交直流电源电压指示的常用集成电路。比如,我国生产的SL322、SL325等型号,国外的LB1405、TA7666P型等。6、7、9点LED电平显示驱动集成电路的型号有SL326、SL327、LB1407、LB1409型等。 特殊功能的集成电路除上述外,还有自动选曲集成电路、降噪集成电路等。比如,有NE464、LM1101、LA2730、uPC1180、HA12045、HA12028等型号,有的电路型号具有一定的兼容性。 4.电视集成电路 电视机采用的集成电路种类繁多,型号也不统一,但有趋向单片机和两片机的高集成化发展。用于电视机的集成电路列举如下: (1)伴音系统集成电路 电视伴音系统目前新动向,就是采用电视多重伴音系统,使用各种单片式或多块式电视双伴音信号处理集成电路。比如,用于彩色电视机伴音电路的BL5250型、BJ5250、DG5250型伴音中放、音频功放集成电路。该电路采用16引脚双列直插式,并附有散热片。D7176P、uPC1353C型伴音中放、限幅放大集成电路,具有高增益、直流工作点稳定、检波失真小、频响性能好、输出功率大等特点。uPC1353C型与AN1353型功能完全相同。其直流音量控制范围达80dB,输出级电压范围为9V~18V,失真小于0.6%,最大音频输出功率为1.2W~2.4W。 用于伴音中放、功放的集成电路还有:D7176、TA7678AD、IX0052CE、IX0065CE、AN241P、CA3065、KA2101、LA1365、TA7176、KC583型等。 (2)行场扫描集成电路 行场扫描集成电路性能优于分立元件电路,并且有的集成扫描电路系统采用了数字自动同步电路,可得到稳定的场频信号,保证了隔行扫描的稳定性,可省掉“场同步”电位器调整,提高了自动化程度。比如,D7609P、LA1460、TA7609P、TB7609等型号,电路功能有:同步分离、场输出、场振荡、AFT、行振荡保护等。 D002(国产)、HA11669(国外)型电路,电路功能有行振荡、行激励;D004(国产)、KC581C(国外)型电路,主要功能是场振荡、场输出;D7242、TA7242P、KA2131、uPC1031Hz、LA1358、uPC1378h等型号,主要功能是场振荡、场输出,场激励;D103lHz、BG103lHz、LD1031Hz、uPC1031Hz型电路主要功能有:场振荡、场输出。 (3)图像中放、视放集成电路 早期的中频通道集成电路,是用三块集成电路分别完成中放、视频检波及AFT等功能。目前已出现把图像中放、视频,伴音中放,行场扫描三大系统压缩在一块芯片中的集成电路,使电路简化,给使用、调试带来更大方便。 该类集成电路有:D1366C、SF1366、uPC1366、CD003、HA1167、D7607AP、TA7607、AN5132、CD7680CD、HA1126D、HA11215A、TB7607、TA7611AP、LA1357N、AN5150。 M51353 P等。 (4)彩色解码集成电路 彩色解码电路的功能是恢复彩色信号,使图像的颜色正常。早期的彩色解码集成电路是由几块电路完成,如国产的5G3108、5G314、7CD1、7CD2、7CD3等;后来采用单片式PAL制彩色解码集成电路,如TA7193AP/P、TA7644AP/P、IX02lCE、uPC1400c、M51338SP、M51393AP、IX0719CE、AN5625型等。其中的AN5625、uPC1400C等集成电路应用了数字滤