基本電路設(shè)計及應(yīng)用(四)

1、基本電路設(shè)計及應(yīng)用（四,集成電路簡介,1、集成電路的結(jié)構(gòu)特點 所謂集成電路就是把一個單元電路或一些功能電路，甚至某一整機功能電路集中制作在一個晶體或磁片上，再封裝在一個便于安裝、焊接的外殼中的電路上。集成電路有膜（薄膜、厚膜）集成電路、半導(dǎo)體集成電路及混合集成電路,半導(dǎo)體集成電路，是利用半導(dǎo)體工藝將一些晶體管、電阻器、電容器以及連線等制作在很小的半導(dǎo)體材料或絕緣基偏上，以形成一個完整的電路，并封裝在一個特制的外殼中，再從外殼中外接出引線。半導(dǎo)體集成電路通常用字母ic表示。 一般簡單的ic芯片，至少有幾十甚至數(shù)百個元件組成。復(fù)雜的芯片有成千上萬乃至億萬個元件組成。而所有元、器件都是在相同的工藝條

2、件下，同時經(jīng)過同一個工藝流程。所以結(jié)構(gòu)與幾何尺寸相同的元器件的特性和參數(shù)十分近似，故工作起來溫差極小,2、集成電路的分類,半導(dǎo)體集成電路的分類方法很多，如下所示,3、模擬集成電路的特點與分類,31、模擬集成電路的特點 （1）電路處理的信號是連續(xù)變化的模擬量的電信號，除輸出級外，電路中的信號電平值較小，所以，集成芯片內(nèi)部器件一般工作在小信號狀態(tài)； （2）信號的頻率范圍往往從直流一直可以延伸到很高的上限頻率,3）模擬集成電路中的元件種類較多，如npn 管、pnp管、mos管、場效應(yīng)管、膜電阻器、膜電容器等，工藝較復(fù)雜;(4)模擬集成電路往往具有外簡內(nèi)繁的電路形式，盡管制造工藝復(fù)雜，但電路的功能較完

3、善，使用方便,32、模擬集成電路的分類,半導(dǎo)體集成電路的種類較多，一般有,4、數(shù)字集成電路的特點與分類,41、數(shù)字集成電路的特點 （1）使用的信號只有“0”和“1”兩種狀態(tài)，即電路的“導(dǎo)通”和“截至”狀態(tài)； （2）電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，最基本的電路有“與”、“或”、“非”邏輯門，其他電路一般均有“與”、“或”、“非”邏輯門組合而成。 （3）電路一般有ttl 型和 cmos型電路兩種， ttl 型對電源要求較嚴格，一般只允許5v10%電壓，高于5.5v會損壞器件，低于4.5v會邏輯功能失常。而cmos型對電源要求不嚴格，可在5v15v電源間正常工作，但是udd、uss不能接反，否則會損壞器件,42數(shù)

4、字集成電路的分類,5、集成電路引腳的排列識別,半導(dǎo)體集成電路的種類繁多，引腳也有多種形式，現(xiàn)介紹常見的國標、部標或進口產(chǎn)品ic的引腳識別方法，該方法對一般的集成電路芯片也有一定的參考價值。 ic的封裝形式大多采用雙列直插、單列直插、金屬圓殼（或菱形殼）和三端塑封等四種類型,51 多引腳金屬圓殼封裝,多引腳金屬圓殼封裝ic面向引腳正視，有定位標記（常為鎖口或小圓孔）所對應(yīng)的引腳按順時針方向數(shù)，定位標記后邊的管腳應(yīng)為第一管腳。如右圖所示,52 三端穩(wěn)壓集成電路,三端穩(wěn)壓集成電路常用的有78系列按輸出電壓分共有八種：7805、7806、7809、7810、7812、7815、7818、7824。按最

5、大輸出電流又可分為78l * *、78m * *、78 * *、其中78l * *系列輸出最大電流為100ma、 78m * *系列輸出最大電流為500ma、 78 * *系列輸出最大電流為1.5a。 另外還有79系列（負電壓）功能同78系列相同和lm317(1.2v37v)系列、lm337（1.2v37v）只是管腳排列不同,53 扁平單列直插ic,這種集成電路一般在端面左側(cè)有一定位的標記。 ic引腳向下，自己面對定為標記（無標記時面對型號），從標記對應(yīng)一側(cè)的第一個引腳按逆時針順序數(shù)，依次為1、2、3腳。如右圖所示,54 扁平雙列直插ic,這種扁平雙列直插ic，一般在端面左側(cè)有一個馬蹄狀的凹面

6、（或左下側(cè)有一個小圓點）作為標記，左下側(cè)（或小圓點）處的引腳為1，按逆時針的順序依次為1、2、3 腳。如圖所示,55 集成電路應(yīng)用規(guī)則,551、cmos ic應(yīng)用規(guī)則 （1） cmos ic工作電壓udd為5v+15v。uss為(地）接電源負極， udd接電源的正極，兩者不能接反； （2）輸入信號電壓ui應(yīng)滿足uss ui udd，否則會損壞器件； （3）多余的輸入端一律不許懸空，應(yīng)按其邏輯要求接udd或uss (地）; （4） cmos ic由于輸入阻抗極高（ 以上），易受外界干擾、沖擊和靜態(tài)擊穿。焊接時應(yīng)切斷電源，電烙鐵外殼必須良好接地，或利用烙鐵的余熱進行焊接。 （5） 電路的輸出端既不

7、能和電源短接，也不能和地短接，否則輸出級的mos管就會因過流而損壞。 （6）使用時先接通電源，再加入信號；關(guān)機時，先關(guān)掉輸入信號，再關(guān)斷電源,552 ttl ic電路的應(yīng)用規(guī)則,1）在高速電路中，電源至ic之間存在引線電感及引線間的分布電容，既會影響電路的速度，又易通過公用線段產(chǎn)生級間耦合引起自激。為此，可采用退耦措施，在靠近ic的電源引出線和地線引出端之間接入0.01的旁路電容，在頻率不太高的情況下，通常只在印刷電路板的插頭處，每個通道入口的電源端和地之間，并聯(lián)一個10100和一個0.01 0.1的電容，前者作為低頻濾波，后者作為高頻濾波。 （2）如果是“與” 門、 “與非” 門多余輸入端，

8、最好不要懸空而接電源；如果是“或” 門、 “或非” 門多余輸入端，將多余輸入端接地。（可直接接入，或串接1k 10 k電阻再接入。前一種接法電源浪涌電壓可能會損壞電路，后一種接法分布電容將影響電路的工作速度。也可以降多余輸入端并聯(lián)在一起，但輸入端并聯(lián)后，節(jié)電容會降低電路的工作速度，同時也會增加對信號的驅(qū)動電流的要求。,3）多余的輸出端應(yīng)懸空。若是接地或電源，將會損壞器件。另外除集電極開路（oc)門和三態(tài)門(ts)門外，其他電路的輸出端不允許并聯(lián)使用，否則會引起邏輯混亂和損壞器件。（4）ttl ic的工作電壓ucc為5v10%。超過該范圍時，可能引起邏輯混亂和損壞器件。 ucc接電源正極， ue