集成電路的種類(lèi)與用途
在電子行業(yè),集成電路的應(yīng)用非常廣泛,每年都有許許多多通用或?qū)S玫?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/集成電路">集成電路被研發(fā)與生產(chǎn)出來(lái),本文將對(duì)集成電路的知識(shí)作一全面的闡述。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/258613.htm 集成電路的種類(lèi):
集成電路的種類(lèi)很多,按其功能不同可分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類(lèi)。前者用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種模擬電信號(hào);后者則用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字電信號(hào)。所謂模擬信號(hào),是指幅度隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。例如,人對(duì)著話(huà)筒講話(huà),話(huà)筒輸出的音頻電信號(hào)就是模擬信號(hào),收音機(jī)、收錄機(jī)、音響設(shè)備及電視機(jī)中接收、放大的音頻信號(hào)、電視信號(hào),也是模擬信號(hào)。所謂數(shù)字信號(hào),是指在時(shí)間上和幅度上離散取值的信號(hào),例如,電報(bào)電碼信號(hào),按一下電鍵,產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào),而產(chǎn)生的電信號(hào)是不連續(xù)的。這種不連續(xù)的電信號(hào),一般叫做電脈沖或脈沖信號(hào),計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的信號(hào)是脈沖信號(hào),但這些脈沖信號(hào)均代表著確切的數(shù)字,因而又叫做數(shù)字信號(hào)。在電子技術(shù)中,通常又把模擬信號(hào)以外的非連續(xù)變化的信號(hào),統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)字信號(hào)。目前,在家電維修中或一般性電子制作中,所遇到的主要是模擬信號(hào);那么,接觸最多的將是模擬集成電路。
集成電路按其制作工藝不同,可分為半導(dǎo)體集成電路、膜集成電路和混合集成電路三類(lèi)。半導(dǎo)體集成電路是采用半導(dǎo)體工藝技術(shù),在硅基片上制作包括電阻、電容、三極管、二極管等元器件并具有某種電路功能的集成電路;膜集成電路是在玻璃或陶瓷片等絕緣物體上,以“膜”的形式制作電阻、電容等無(wú)源器件。無(wú)源元件的數(shù)值范圍可以作得很寬,精度可以作得很高。但目前的技術(shù)水平尚無(wú)法用“膜”的形式制作晶體二極管、三極管等有源器件,因而使膜集成電路的應(yīng)用范圍受到很大的限制。在實(shí)際應(yīng)用中,多半是在無(wú)源膜電路上外加半導(dǎo)體集成電路或分立元件的二極管、三極管等有源器件,使之構(gòu)成一個(gè)整體,這便是混合集成電路。根據(jù)膜的厚薄不同,膜集成電路又分為厚膜集成電路(膜厚為1μm~10μm)和薄膜集成電路(膜厚為1μm以下)兩種。在家電維修和一般性電子制作過(guò)程中遇到的主要是半導(dǎo)體集成電路、厚膜電路及少量的混合集成電路。
按集成度高低不同,可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路四類(lèi)。對(duì)模擬集成電路,由于工藝要求較高、電路又較復(fù)雜,所以一般認(rèn)為集成50個(gè)以下元器件為小規(guī)模集成電路,集成50-100個(gè)元器件為中規(guī)模集成電路,集成100個(gè)以上的元器件為大規(guī)模集成電路;對(duì)數(shù)字集成電路,一般認(rèn)為集成1~10等效門(mén)/片或10~100個(gè)元件/片為小規(guī)模集成電路,集成10~100個(gè)等效門(mén)/片或100~1000元件/片為中規(guī)模集成電路,集成100~10,000個(gè)等效門(mén)/片或1000~100,000個(gè)元件/片為大規(guī)模集成電路,集成10,000以上個(gè)等效門(mén)/片或100,000以上個(gè)元件/片為超大規(guī)模集成電路。
按導(dǎo)電類(lèi)型不同,分為雙極型集成電路和單極型集成電路兩類(lèi)。前者頻率特性好,但功耗較大,而且制作工藝復(fù)雜,絕大多數(shù)模擬集成電路以及數(shù)字集成電路中的TTL、ECL、HTL、LSTTL、STTL型屬于這一類(lèi)。后者工作速度低,但輸人阻抗高、功耗小、制作工藝簡(jiǎn)單、易于大規(guī)模集成,其主要產(chǎn)品為MOS型集成電路。MOS電路又分為NMOS、PMOS、CMOS型。
NMOS集成電路是在半導(dǎo)體硅片上,以N型溝道MOS器件構(gòu)成的集成電路;參加導(dǎo)電的是電子。PMOS型是在半導(dǎo)體硅片上,以P型溝道MOS器件構(gòu)成的集成電路;參加導(dǎo)電的是空穴。CMOS型是由NMOS晶體管和PMOS晶體管互補(bǔ)構(gòu)成的集成電路稱(chēng)為互補(bǔ)型MOS集成電路,簡(jiǎn)寫(xiě)成CMOS集成電路。
除上面介紹的各類(lèi)集成電路之外,現(xiàn)在又有許多專(zhuān)門(mén)用途的集成電路,稱(chēng)為專(zhuān)用集成電路。
下面我們先介紹模擬集成電路中不同功能的電路。
1.集成運(yùn)算放大器
集成運(yùn)算放大器是一種高增益的直接耦合放大器,其內(nèi)部包含數(shù)百個(gè)晶體管、電阻、電容,但體積只有一個(gè)小功率晶體管那么大,功耗也僅有幾毫瓦至幾百毫瓦,但功能很多。它通常由輸人級(jí)、中間放大級(jí)和輸出級(jí)三個(gè)基本部分構(gòu)成。運(yùn)算放大器除具有十、一輸人端和輸出端外,還有十、一電源供電端、外接補(bǔ)償電路端、調(diào)零端、相位補(bǔ)償端、公共接地端及其他附加端等。它的放大倍數(shù)取決于外接反饋電阻,這給使用帶來(lái)很大方便。其種類(lèi)有通用型運(yùn)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);低噪聲運(yùn)算放大器(如F5037、XFC88);高速運(yùn)算放大器(如國(guó)產(chǎn)型號(hào)有F715、F722、4E321、F318,國(guó)外的有uA702);高壓運(yùn)算放大器(國(guó)產(chǎn)的有F1536、BG315、F143);還有電流型、單電源、跨導(dǎo)型、靜電型、程控型運(yùn)算放大器等。
2.穩(wěn)壓集成電路
穩(wěn)壓集成電路又稱(chēng)集成穩(wěn)壓電源,其電路形式大多采用串聯(lián)穩(wěn)壓方式。集成穩(wěn)壓器與分立元件穩(wěn)壓器相比,體積小,性能高、使用簡(jiǎn)便可靠。集成穩(wěn)壓器的種類(lèi)有,多端可調(diào)式、三端可調(diào)式、三端固定式及單片開(kāi)關(guān)式集成穩(wěn)壓器。
多端可調(diào)集成穩(wěn)壓器精度高、價(jià)格低,但輸出功率小,引出端多,給使用帶來(lái)不方便。
多端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器可根據(jù)需要加上相應(yīng)的外接元件,組成限流和功率保護(hù)。國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品基本電路形式有區(qū)別,基本原理相似。國(guó)產(chǎn)的有W2系列、WB7系列、WA7系列、BG11等。
三端可調(diào)式輸出集成穩(wěn)壓器精度高,輸出電壓紋波小,一般輸出電壓為1.25V~35V或l.25V~35V連續(xù)可調(diào)。其型號(hào)有W117、W138、LM317、LM138、LMl96等型號(hào)。
三端固定輸出集成穩(wěn)壓器是一種串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓器,其電路只有輸人、輸出和公共3個(gè)引出端,使用方便。其型號(hào)有W78正電壓系列、W79負(fù)電壓系列。
開(kāi)關(guān)式集成穩(wěn)壓器是新的一種穩(wěn)壓電源,其工作原理不同上述三種類(lèi)型,它是由直流變交流再變直流的變換器,輸出電壓可調(diào),效率很高。其型號(hào)有AN5900、HA17524等型號(hào),廣泛用于電視機(jī)、電子儀器等設(shè)備中。
3、音響集成電路
單響集成電路隨著收音機(jī)、收錄機(jī)、組合音響設(shè)備的發(fā)展而不斷開(kāi)發(fā)。對(duì)音響電路要求多功能、大功率和高保真度。比如一塊單片收音機(jī)、錄音機(jī)電路,就必須具有變頻、檢波。中放、低放、AGC、功放和穩(wěn)壓等電路。音響集成電路工藝技術(shù)不斷發(fā)展,采用數(shù)字傳輸和處理,使音響系統(tǒng)的各項(xiàng)電聲指標(biāo)不斷提高。比如,脈沖碼調(diào)制錄音機(jī)、CD唱機(jī),能使信噪比和立體聲分離度切變好,失真度減到最小。
音響集成電路按本身的電路功能分有,高、中頻放大集成電路、功放集成電路、低噪前置放大集成電路、立體聲解碼集成電路、單片收音機(jī)、收錄機(jī)集成電路。驅(qū)動(dòng)集成電路及特殊功能集成電路。
高、中頻放大器集成電路體積小而緊湊,自動(dòng)增益高、控制特性好、失真小,在收音機(jī)、收錄機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。其中調(diào)幅集成電路的型號(hào)有FD304、SL1018、SL1018AM、TB1018等型號(hào)。調(diào)頻集成電路有TA7303、TDA1576、LA1165、LA1210、TDA1062等型號(hào)。調(diào)幅、調(diào)頻共用集成電路內(nèi)設(shè)AM變頻功能、AM檢波功能、FM鑒頻限幅功能。調(diào)頻立體聲接收機(jī)的專(zhuān)門(mén)用的立體聲解碼電路。后期(70年代以后)產(chǎn)品有LA3350、LA3361、HA11227、AN7140、BA1350、TA7343P等型號(hào)。單片集成電路已成為世界流行的一種單片音響集成電路。用單片收音機(jī)集成電路裝配收音機(jī)其成本低,調(diào)試方便。其中ULN2204型AM收音機(jī)集成電路,功能齊全,能在3V~12V電壓范圍內(nèi)工作。類(lèi)似型號(hào)有HA12402、TA7613、ULN2204A型等。
特殊功能集成電路有顯示驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)穩(wěn)速電路、自動(dòng)選曲電路及降噪電路等。
其中雙列5點(diǎn)LED電平顯示驅(qū)動(dòng)集成電路可同時(shí)驅(qū)動(dòng)10只發(fā)光二極管,它是高中檔收錄機(jī)、收音機(jī)、CD唱機(jī)等音響設(shè)備中,用來(lái)作音量指示、交直流電平指示、交直流電源電壓指示的常用集成電路。比如,我國(guó)生產(chǎn)的SL322、SL325等型號(hào),國(guó)外的LB1405、TA7666P型等。6、7、9點(diǎn)LED電平顯示驅(qū)動(dòng)集成電路的型號(hào)有SL326、SL327、LB1407、LB1409型等。
特殊功能的集成電路除上述外,還有自動(dòng)選曲集成電路、降噪集成電路等。比如,有NE464、LM1101、LA2730、uPC1180、HA12045、HA12028等型號(hào),有的電路型號(hào)具有一定的兼容性。
4.電視集成電路
電視機(jī)采用的集成電路種類(lèi)繁多,型號(hào)也不統(tǒng)一,但有趨向單片機(jī)和兩片機(jī)的高集成化發(fā)展。用于電視機(jī)的集成電路列舉如下:
(1)伴音系統(tǒng)集成電路
電視伴音系統(tǒng)目前新動(dòng)向,就是采用電視多重伴音系統(tǒng),使用各種單片式或多塊式電視雙伴音信號(hào)處理集成電路。比如,用于彩色電視機(jī)伴音電路的BL5250型、BJ5250、DG5250型伴音中放、音頻功放集成電路。該電路采用16引腳雙列直插式,并附有散熱片。D7176P、uPC1353C型伴音中放、限幅放大集成電路,具有高增益、直流工作點(diǎn)穩(wěn)定、檢波失真小、頻響性能好、輸出功率大等特點(diǎn)。uPC1353C型與AN1353型功能完全相同。其直流音量控制范圍達(dá)80dB,輸出級(jí)電壓范圍為9V~18V,失真小于0.6%,最大音頻輸出功率為1.2W~2.4W。用于伴音中放、功放的集成電路還有:D7176、TA7678AD、IX0052CE、IX0065CE、AN241P、CA3065、KA2101、LA1365、TA7176、KC583型等。
?。?)行場(chǎng)掃描集成電路
行場(chǎng)掃描集成電路性能優(yōu)于分立元件電路,并且有的集成掃描電路系統(tǒng)采用了數(shù)字自動(dòng)同步電路,可得到穩(wěn)定的場(chǎng)頻信號(hào),保證了隔行掃描的穩(wěn)定性,可省掉“場(chǎng)同步”電位器調(diào)整,提高了自動(dòng)化程度。比如,D7609P、LA1460、TA7609P、TB7609等型號(hào),電路功能有:同步分離、場(chǎng)輸出、場(chǎng)振蕩、AFT、行振蕩保護(hù)等。
D002(國(guó)產(chǎn))、HA11669(國(guó)外)型電路,電路功能有行振蕩、行激勵(lì);D004(國(guó)產(chǎn))、KC581C(國(guó)外)型電路,主要功能是場(chǎng)振蕩、場(chǎng)輸出;D7242、TA7242P、KA2131、uPC1031Hz、LA1358、uPC1378h等型號(hào),主要功能是場(chǎng)振蕩、場(chǎng)輸出,場(chǎng)激勵(lì);D103lHz、BG103lHz、LD1031Hz、uPC1031Hz型電路主要功能有:場(chǎng)振蕩、場(chǎng)輸出。
?。?)圖像中放、視放集成電路
早期的中頻通道集成電路,是用三塊集成電路分別完成中放、視頻檢波及AFT等功能。目前已出現(xiàn)把圖像中放、視頻,伴音中放,行場(chǎng)掃描三大系統(tǒng)壓縮在一塊芯片中的集成電路,使電路簡(jiǎn)化,給使用、調(diào)試帶來(lái)更大方便。
該類(lèi)集成電路有:D1366C、SF1366、uPC1366、CD003、HA1167、D7607AP、TA7607、AN5132、CD7680CD、HA1126D、HA11215A、TB7607、TA7611AP、LA1357N、AN5150、M51353P等。
評(píng)論