什么是集成电路 集成电路是什么?集成电路的原理及应用详细分析

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发布时间: 2021-01-29 12:50:32
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集成电路是一种微型电子器件或元件。

采用一定的工艺,将电路中所需的元器件和布线,如晶体管、电阻、电容、电感等相互连接在一起,制作在一个或几个小的半导体晶片或介质基片上,然后封装在管壳中,成为具有所需电路功能的微结构;所有元件在结构上已经集成,这使得电子元件朝着小型化、低功耗、智能化和高可靠性的方向迈出了一大步。在电路中用字母“IC”表示。

集成电路原理:

集成电路设计可以分为模拟和数字两大类。为了显示这两种设计方法的特点,我们必须首先定义模拟信号和数字信号。信号可以看作是电压、电流或电荷等电量的可视值。

信号应该反映物理系统的状态或行为信息。模拟信号被定义为在连续时间范围内具有连续幅度变化的信号,数字信号是仅在一些离散幅度值中定义的信号,换句话说,数字信号是一些量化的离散值。

二进制数bi只取0或1。因此,数字电路可以用只在两种稳定状态下工作的器件来完成。这就导致了工厂的强正则性,电路的功能可以用代数方法来描述。因此,数字电路设计人员可以轻松设计更复杂的电路。

模拟集成电路中会遇到另一种信号,即模拟采样数据信号。模拟采样数据信号是指仅在连续幅度范围内的离散时间点定义的信号。一般来说,采样模拟信号附着在采样周期结束时的值上,构成采样附着信号。

集成电路应用

语音集成电路

电子制作中经常用到音乐集成电路和语言集成电路,一般称为语言片和音乐片。一般都是软封装,也就是芯片直接用黑胶封装在一个小电路板上。语音IC一般需要少量外围元件才能工作,可以直接焊接到这个电路板上。

语音IC的应用电路虽然很简单,但确实是一个有几千个晶体管内核的集成电路。它包括振荡器、节拍器、音调发生器、只读存储器、地址计算器和控制输出电路。音乐片里可以存一首或多首世界名曲,价格很便宜,几毛钱一首。音乐门铃都是装这种音乐片的,但成本其实很低。

不同语言的电影储存了各种动物叫声,短语言等。,比音乐片还贵。然而,由于它的兴趣,它的应用越来越多。会说话的计算器、倒车报警器、时钟等。语音电路虽然种类繁多,但不能随时按照用户的要求发声,因为商用语音产品采用了掩膜技术,浊音死了,成本得到控制。

一般语音集成电路的厂商可以专门定制语音的内容,但因为有了口罩,需要1000多块。近年来出现的OTP语音电路解决了这个问题。OTP是指一次性可编程,即厂商生产的芯片含有空,内容由用户编写(需要开发设备)。一旦治愈,就再也无法抹去,信息也不会丢失。为开发者原型化提供了方便,特别适合小批量生产。

数字集成电路

数字集成电路产品有很多种。数字集成电路构成各种逻辑电路,如各种门电路、编解码器、触发器、计数器、寄存器等。它们广泛应用于生活的各个方面,从电子表到计算机,所有这些都是由数字集成电路组成的。

结构上可分为TTL型和CMOS型。74LS/HC系列是最常见的TTL电路,使用5V。逻辑“0”的输出电压小于等于0.2V,逻辑“1”的输出电压约为3V。CMOS数字集成电路具有工作电压范围宽、静态功耗低、抗干扰能力强等优点。数字集成电路有一个特点,就是它们的电源引脚,比如16引脚集成电路,第八引脚是负电源,16引脚是正电源;14针,其第七针是电源的正极。

一般CMOS集成电路的工作电压范围是3-18V,不需要像TTL集成电路那样只使用合适的5V电压。CMOS IC的输入阻抗非常高,这意味着驱动CMOS IC时消耗的驱动功率几乎可以忽略不计。同时,CMOS集成电路的功耗也很低。CMOS集成电路制成的电子产品,通常可以用干电池供电。

CMOS IC的输出电流不是很大,10mA左右,但是在一般电子制造中驱动一个LED是没有问题的。另外,CMOS IC抗干扰能力强,也就是行话中的噪声容限更大,电源电压越高,抗干扰能力越强。

电子制造中常用的数字集成电路有4001、4011、4013、4017、4040、4052、4060、4066等。建议多买备用的。市场上进口的数字集成电路很多,产品型号的前缀代表生产公司,如MC1XXXX(摩托罗拉)、CDXXXX(美国无线电RCA)、hexxxx(飞利浦)、TCXXXX(东芝)、HCXXXX(日立)等。一般来说,只要型号相同,不同公司的产品是可以互换的。

模拟集成电路

模拟集成电路广泛应用于各种视听设备中。收音机、电视机、音响设备等。,即使它们被冠以“数字设备”的美誉,也离不开模拟集成电路。

事实上,模拟集成电路在应用上比数字集成电路更复杂。只要每个数字集成电路的元件状态良好,一般都可以按照预定的功能工作。即使电路不正常工作,也更方便维修。1是1,0是0,这一点不含糊。模拟集成电路则不同,一般需要一定数量的外围元件与之配合工作。那么,既然是“集成电路”,为什么不把所有的外围元件都放进去呢?这是由于集成电路制造工艺的限制,也是为了使集成电路更适合不同的应用电路。

对于模拟集成电路的参数和在线引脚电压,家电维修人员非常关心,他们依靠这些来判断故障。对于业余电子爱好者来说,只要知道常用的集成电路是干什么用的,找到相关信息是需要时间的。

许多电子发烧友从安装收音机和音频放大器开始。给他们装集成电路真的是一种享受。我相信每个人对这两者都感兴趣。安装的收音机有两种,一种是AM中波,一般安装在CIC7642和TA7641集成块。另一种是FM,通常需要一定的水平。使用TDA7010、TDA7021、TDA7088、CXA1019(CXA1191)、CXA1238等。这些集成模块也是无线电制造商采用的经典集成电路。

CIC7642看起来就像一个只有三个引脚的9013,工作在1.5V,它内部集成了多个三极管,用来组装一个直播电台,非常成功,所以对于很多电子入门套件来说都是必不可少的。它兼容的型号是MK484和YS414,很多进口的微型收音机和电子表收音机都在用。

以上是集成电路的介绍和原理应用分析,供大家参考。

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