集成電路的檢測(cè)與識(shí)別

1、常用集成電路的識(shí)讀與檢測(cè) 集成電路是一種采用特殊工藝，將晶體管、集成電路是一種采用特殊工藝，將晶體管、電阻、電容等元件集成在硅片上而形成的具有特電阻、電容等元件集成在硅片上而形成的具有特定功能的器件，英文：定功能的器件，英文：Integrated Circuit，縮寫，縮寫 IC，俗稱芯片。，俗稱芯片。集成電路能執(zhí)行一些特定的功能集成電路能執(zhí)行一些特定的功能，如放大信號(hào)或存儲(chǔ)信息。集成電路體積小、功耗如放大信號(hào)或存儲(chǔ)信息。集成電路體積小、功耗低、穩(wěn)定性好。集成電路是衡量一個(gè)電子產(chǎn)品是低、穩(wěn)定性好。集成電路是衡量一個(gè)電子產(chǎn)品是否先進(jìn)的主要標(biāo)志。否先進(jìn)的主要標(biāo)志。一、一、 集成電路的類型和封裝集成

2、電路的類型和封裝1、類型、類型 集成電路按功能可分為集成電路按功能可分為模擬集成電路模擬集成電路和和數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路。模擬集成電路主。模擬集成電路主要有運(yùn)算放大器、功率放大器、集成穩(wěn)壓電路、自動(dòng)控制集成電路和信要有運(yùn)算放大器、功率放大器、集成穩(wěn)壓電路、自動(dòng)控制集成電路和信號(hào)處理集成電路等；數(shù)字集成電路按結(jié)構(gòu)不同可分為雙極型和單極型電號(hào)處理集成電路等；數(shù)字集成電路按結(jié)構(gòu)不同可分為雙極型和單極型電路。其中，雙極型電路有：路。其中，雙極型電路有：DTL TTL ECL HTL等；單極型有：等；單極型有：JFET NMOS PMOS CMOS四種。四種。2、封裝、封裝（1）集成電路的封裝形式有

3、晶體管式封裝、扁平封裝和直插式封裝。）集成電路的封裝形式有晶體管式封裝、扁平封裝和直插式封裝。（2）集成電路的管腳排列次序有一定的規(guī)律，一般是從外殼頂部向下看，）集成電路的管腳排列次序有一定的規(guī)律，一般是從外殼頂部向下看，從左下腳按逆時(shí)針方向讀數(shù)，其中第一腳附近一般有參考標(biāo)志，如凹槽、從左下腳按逆時(shí)針方向讀數(shù)，其中第一腳附近一般有參考標(biāo)志，如凹槽、色點(diǎn)等。色點(diǎn)等。二、二、 常用模擬集成電路常用模擬集成電路n 模擬集成電路又稱模擬集成電路又稱線性集成電路線性集成電路，是一種，是一種輸出信號(hào)輸出信號(hào)與與輸入信號(hào)輸入信號(hào)成成比例關(guān)系比例關(guān)系，而內(nèi)部放大器件，而內(nèi)部放大器件工作在線性區(qū)工作在線性區(qū)的集

4、成電路。按用途可分為的集成電路。按用途可分為運(yùn)算運(yùn)算放大器，放大器，直流直流穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器，功率功率放大器和放大器和電壓電壓比較器。比較器。1、集成運(yùn)算放大器、集成運(yùn)算放大器（1） 定義定義 簡(jiǎn)稱運(yùn)放，運(yùn)算放大器就是一種高放大倍數(shù)的直流放大器，簡(jiǎn)稱運(yùn)放，運(yùn)算放大器就是一種高放大倍數(shù)的直流放大器，（或是一種高電壓增益、高輸入電阻、和低輸出電阻的多級(jí)耦合放大器）。（或是一種高電壓增益、高輸入電阻、和低輸出電阻的多級(jí)耦合放大器）。工作在放大區(qū)時(shí)，輸入與輸出呈線性關(guān)系，（所以又被稱為線性集成電工作在放大區(qū)時(shí)，輸入與輸出呈線性關(guān)系，（所以又被稱為線性集成電路）。路）。（2）組成）組成 運(yùn)放一般由運(yùn)放一般

5、由輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)、偏置電路輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)、偏置電路四部分組成。四部分組成。 輸入級(jí)：差分放大電路，利用其對(duì)稱性提高整個(gè)電路的共模抑制比；輸入級(jí)：差分放大電路，利用其對(duì)稱性提高整個(gè)電路的共模抑制比； 中間級(jí)：電壓放大級(jí)，提高電壓增益，可由一級(jí)或多級(jí)放大電路組成；中間級(jí)：電壓放大級(jí)，提高電壓增益，可由一級(jí)或多級(jí)放大電路組成； 輸出級(jí)：互補(bǔ)對(duì)稱電路或射極跟隨器組成，可降低輸出電阻，提高帶負(fù)輸出級(jí)：互補(bǔ)對(duì)稱電路或射極跟隨器組成，可降低輸出電阻，提高帶負(fù) 載能力。載能力。 偏置電路：為上述各級(jí)電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電流，決定各級(jí)靜態(tài)偏置電路：為上述各級(jí)電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電流，決定

6、各級(jí)靜態(tài) 工作點(diǎn)。工作點(diǎn)。（3）常用運(yùn)放）常用運(yùn)放 單運(yùn)放：?jiǎn)芜\(yùn)放：A741，NE5534，TL081， LM833 雙運(yùn)放：雙運(yùn)放：A747，LM358，NE5532，TL072，TL082 四運(yùn)放：四運(yùn)放：LM324，TL084 雙運(yùn)放（四運(yùn)放）：除電源外，兩組（四組）運(yùn)放相互獨(dú)立。雙運(yùn)放（四運(yùn)放）：除電源外，兩組（四組）運(yùn)放相互獨(dú)立。 運(yùn)算放大器有兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端。同相輸入端運(yùn)算放大器有兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端。同相輸入端“”表示，反向表示，反向輸入端輸入端“”表示。表示。（4）檢測(cè)）檢測(cè)方法一：方法一： 把運(yùn)放接成一個(gè)放大系數(shù)為把運(yùn)放接成一個(gè)放大系數(shù)為1的的P環(huán)節(jié)，反向輸入端接環(huán)節(jié)

7、，反向輸入端接1V階躍信號(hào)，階躍信號(hào)，檢測(cè)其輸出端的電壓值也應(yīng)為檢測(cè)其輸出端的電壓值也應(yīng)為1V，運(yùn)放好的。，運(yùn)放好的。方法二：方法二：用萬用表電阻檔分別測(cè)出用萬用表電阻檔分別測(cè)出LM324的的A1A4各運(yùn)放引腳的電阻值，不僅可各運(yùn)放引腳的電阻值，不僅可以判斷運(yùn)放的好壞，而且還可以檢查內(nèi)部各運(yùn)放參數(shù)的一致性。測(cè)量時(shí)，以判斷運(yùn)放的好壞，而且還可以檢查內(nèi)部各運(yùn)放參數(shù)的一致性。測(cè)量時(shí)，選用選用R*1K檔，從檔，從A1開始，依次測(cè)出引腳的電阻值，只要各對(duì)應(yīng)引腳之開始，依次測(cè)出引腳的電阻值，只要各對(duì)應(yīng)引腳之間的電阻值基本相同，就說明參數(shù)的一致性較好。間的電阻值基本相同，就說明參數(shù)的一致性較好。紅表棒紅表棒

8、黑表棒黑表棒正常阻值（正常阻值（K）VCCGND4.56.5 GNDVCC1617.5VCCOUT21GNDOUT5965IN+VCC51IN-VCC562、集成穩(wěn)壓器、集成穩(wěn)壓器 集成穩(wěn)壓器又稱穩(wěn)壓電源，有多端可調(diào)式、三端可調(diào)式、三端固定式及單片集成穩(wěn)壓器又稱穩(wěn)壓電源，有多端可調(diào)式、三端可調(diào)式、三端固定式及單片開關(guān)式集成穩(wěn)壓。最常用的是三端集成穩(wěn)壓器。開關(guān)式集成穩(wěn)壓。最常用的是三端集成穩(wěn)壓器。（1）三端集成穩(wěn)壓器）三端集成穩(wěn)壓器三端固定穩(wěn)壓器三端固定穩(wěn)壓器 集成穩(wěn)壓器的輸出電壓為固定值，不能調(diào)節(jié)。常用產(chǎn)品為集成穩(wěn)壓器的輸出電壓為固定值，不能調(diào)節(jié)。常用產(chǎn)品為78XX和和79XX系列，系列， 7

9、8XX輸出輸出正正電壓，電壓，79XX輸出輸出負(fù)負(fù)電壓，有電壓，有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七種不同的輸出電壓檔次，輸出電流分七種不同的輸出電壓檔次，輸出電流分1.5A（78XX）、）、0.5A（78MXX）、）、0.1A（78LXX）三種檔次）三種檔次 W7900系列的穩(wěn)壓塊其輸出電壓的檔次值與系列的穩(wěn)壓塊其輸出電壓的檔次值與W7800系列系列相同，但其管腳編號(hào)與相同，但其管腳編號(hào)與W7800系列不同。三端穩(wěn)壓塊的輸出系列不同。三端穩(wěn)壓塊的輸出電流按照型號(hào)的不同，有電流按照型號(hào)的不同，有1.5 A、0.5 A、0.1 A 3種。種。（2）三端固定輸出穩(wěn)壓集成電路的應(yīng)用電

10、路）三端固定輸出穩(wěn)壓集成電路的應(yīng)用電路 圖圖7.2（c）所示為三端集成穩(wěn)壓器使用時(shí)的基本電路接法。外接電容）所示為三端集成穩(wěn)壓器使用時(shí)的基本電路接法。外接電容器器C1用以抵消因輸入端線路較長(zhǎng)而產(chǎn)生的電感效應(yīng)，可防止電路自激振用以抵消因輸入端線路較長(zhǎng)而產(chǎn)生的電感效應(yīng)，可防止電路自激振蕩。外接電容器蕩。外接電容器C0可消除因負(fù)載電流躍變而引起輸出電壓的較大波動(dòng)?？上蜇?fù)載電流躍變而引起輸出電壓的較大波動(dòng)。圖中圖中l(wèi)為整流濾波后的直流電壓，為整流濾波后的直流電壓，o為穩(wěn)壓后的輸出電壓。為穩(wěn)壓后的輸出電壓。圖圖7.3（a）所示為用）所示為用W7815和和W7915組成的雙極性穩(wěn)壓電源輸出電路，可組成

11、的雙極性穩(wěn)壓電源輸出電路，可同時(shí)向負(fù)載提供同時(shí)向負(fù)載提供+15 V和和-15 V的直流電壓。圖的直流電壓。圖7.3（b）所示為三端穩(wěn)壓器）所示為三端穩(wěn)壓器外接一個(gè)集成運(yùn)算放大器所組成的反相器，可將單極性電壓變?yōu)殡p極性外接一個(gè)集成運(yùn)算放大器所組成的反相器，可將單極性電壓變?yōu)殡p極性輸出電壓。輸出電壓。圖圖7.3 雙極性正、負(fù)電壓輸出電路雙極性正、負(fù)電壓輸出電路三端可調(diào)穩(wěn)壓器三端可調(diào)穩(wěn)壓器 可輸出連續(xù)可調(diào)的直流電壓?？奢敵鲞B續(xù)可調(diào)的直流電壓。常見產(chǎn)品：常見產(chǎn)品：XX117/XX217M/XX317L，輸出連續(xù)可調(diào)的，輸出連續(xù)可調(diào)的正正電壓，可調(diào)范電壓，可調(diào)范 圍圍1.237V，最大輸出電流分別是，最

12、大輸出電流分別是1.5A，0.5A，0.1A； XX137/XX237/XX337，輸出連續(xù)可調(diào)的，輸出連續(xù)可調(diào)的負(fù)負(fù)電壓，可調(diào)范電壓，可調(diào)范 圍圍1.237V；3、集成功率放大器、集成功率放大器 有小功率放大器、大功率放大器。有小功率放大器、大功率放大器。（1）LM386小功率通用型集成功率放大器。小功率通用型集成功率放大器。 管腳管腳18之間外接阻容電路可改之間外接阻容電路可改變集成功放的電壓放大倍數(shù)（變集成功放的電壓放大倍數(shù)（20200），），18腳開路時(shí)電壓放大倍數(shù)為腳開路時(shí)電壓放大倍數(shù)為20， 18腳短路時(shí)電壓放大倍腳短路時(shí)電壓放大倍數(shù)為數(shù)為200。 LM386典型應(yīng)用電路，用于對(duì)音

13、頻信號(hào)的放大。圖中典型應(yīng)用電路，用于對(duì)音頻信號(hào)的放大。圖中1-8端的端的R、C用來調(diào)節(jié)電壓放大倍數(shù)；用來調(diào)節(jié)電壓放大倍數(shù)；7端的端的C是去耦電路，防止電路自激振蕩；是去耦電路，防止電路自激振蕩；5端的端的R（10）、）、C（0.047）組成容性負(fù)載，用以抵消揚(yáng)聲器部分的）組成容性負(fù)載，用以抵消揚(yáng)聲器部分的感性負(fù)載；感性負(fù)載；5端的端的C（250F）為功放的輸出電容。）為功放的輸出電容。三、三、 常用數(shù)字集成電路常用數(shù)字集成電路 數(shù)字集成電路主要用來處理與存儲(chǔ)二進(jìn)制信號(hào)（數(shù)字信號(hào)），可歸納為數(shù)字集成電路主要用來處理與存儲(chǔ)二進(jìn)制信號(hào)（數(shù)字信號(hào)），可歸納為兩大類：一種為組合邏輯電路，用于處理數(shù)字信號(hào)

14、，俗稱（兩大類：一種為組合邏輯電路，用于處理數(shù)字信號(hào)，俗稱（Logic IC）；）；另一種為時(shí)序邏輯電路，具有時(shí)序與記憶功能，并需要由時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)，另一種為時(shí)序邏輯電路，具有時(shí)序與記憶功能，并需要由時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)，主要用于產(chǎn)生或存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)。主要用于產(chǎn)生或存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)。最常用的數(shù)字集成電路主要有最常用的數(shù)字集成電路主要有TTL(晶體管晶體管電平：晶體管晶體管電平：5V-1）和）和CMOS兩大系列。兩大系列。 系列系列子系列子系列名稱名稱型號(hào)型號(hào)功耗功耗工作電壓工作電壓TTL系列TTL普通系列74/5410mW4.755.25LSTTL低功耗TTL74/54LS2mWMOS系列COMS互補(bǔ)場(chǎng)效應(yīng)管

15、型40/451.25W38HCOMS高速CMOS74HC2.5W26ACTMOS先進(jìn)的高速CMOS電路，“T”表示與TTL電平兼容74ACT2.5W4.55.5TTL集成電路是用雙極性晶體管為基本元件集成在一塊硅片上制成的，集成電路是用雙極性晶體管為基本元件集成在一塊硅片上制成的，主要有主要有54（軍用）（軍用）/74（民用）系列：（民用）系列： 54/74XX（標(biāo)準(zhǔn)型），（標(biāo)準(zhǔn)型）， 54/74LSXX（低功耗肖特基），（低功耗肖特基）， 54/74SXX（肖特基肖特基），）， 54/74ALSXX（先進(jìn)先進(jìn)低功耗肖特基），低功耗肖特基）， 54/74ASXX（先進(jìn)肖特基），（先進(jìn)肖特基），

16、 54/74FXX（高速高速）。）。 CMOS集成電路以單極型晶體管為基本元件制成。集成電路以單極型晶體管為基本元件制成。 主要有主要有4000系列、系列、 54/74HCXXX系列、系列、 54/74HCTXXX系列、系列、 54/74HCUXX四大類。四大類。 數(shù)字集成電路的類型很多，最常用的是門電路，常用的有與門、非門、與數(shù)字集成電路的類型很多，最常用的是門電路，常用的有與門、非門、與非門、或門、或非門、以或非門、異或門及施密特觸發(fā)器等非門、或門、或非門、以或非門、異或門及施密特觸發(fā)器等2、數(shù)字集成電路的電路參數(shù)、數(shù)字集成電路的電路參數(shù)（1）電壓參數(shù)）電壓參數(shù)符號(hào)符號(hào)名稱名稱74系列系列

17、74LS系列系列4000系列系列74HC系列系列UOH高電平輸出電壓高電平輸出電壓2.42.74.954.95U0L低電平輸出電壓低電平輸出電壓0.40.40.050.05UIH高電平輸入電壓高電平輸入電壓223.53.5UIH低電平輸入電壓低電平輸入電壓0.80.81.51n四、集成電路的引腳識(shí)別四、集成電路的引腳識(shí)別n集成電路的封裝形式有晶體管式封裝、扁平封裝和直插式集成電路的封裝形式有晶體管式封裝、扁平封裝和直插式封裝。集成電路的引腳排列次序有一定規(guī)律，一般是從外封裝。集成電路的引腳排列次序有一定規(guī)律，一般是從外殼頂部向下看，從左下角按逆時(shí)針方向讀數(shù)，其中第一腳殼頂部向下看，從左下角按逆

18、時(shí)針方向讀數(shù)，其中第一腳附近一般有參考標(biāo)志，如缺口、凹坑、斜面、色點(diǎn)等。引附近一般有參考標(biāo)志，如缺口、凹坑、斜面、色點(diǎn)等。引腳排列的一般順序?yàn)椋耗_排列的一般順序?yàn)椋簄1 缺口缺口 在集成電路的一端有一半圓形或方形的缺口。在集成電路的一端有一半圓形或方形的缺口。 2凹坑、色點(diǎn)或金屬片凹坑、色點(diǎn)或金屬片 在集成電路一角有一凹坑、色點(diǎn)或在集成電路一角有一凹坑、色點(diǎn)或金屬片。金屬片。 3斜面、切角斜面、切角 在集成電路一角或散熱片上有一斜面切角。在集成電路一角或散熱片上有一斜面切角。n4無識(shí)別標(biāo)記無識(shí)別標(biāo)記 在整個(gè)集成電路無任何識(shí)別標(biāo)記，一般可在整個(gè)集成電路無任何識(shí)別標(biāo)記，一般可將集成電路型號(hào)面面對(duì)自

19、己，正視型號(hào)，從左下向右逆時(shí)將集成電路型號(hào)面面對(duì)自己，正視型號(hào)，從左下向右逆時(shí)針依次為、針依次為、。 五、五、 集成電路的檢測(cè)集成電路的檢測(cè)1、集成電路的基本檢測(cè)方法：在線檢測(cè)與脫機(jī)檢測(cè)。、集成電路的基本檢測(cè)方法：在線檢測(cè)與脫機(jī)檢測(cè)。在線檢測(cè)：測(cè)量集成電路各腳的直流電壓，與標(biāo)準(zhǔn)值比較，判斷集成在線檢測(cè)：測(cè)量集成電路各腳的直流電壓，與標(biāo)準(zhǔn)值比較，判斷集成 電路的好壞。電路的好壞。脫機(jī)檢測(cè)：測(cè)量集成電路各腳間的直流電阻，與表準(zhǔn)值比較，判斷集脫機(jī)檢測(cè)：測(cè)量集成電路各腳間的直流電阻，與表準(zhǔn)值比較，判斷集 成電路的好壞。成電路的好壞。測(cè)得的數(shù)據(jù)與集成電路資料上數(shù)據(jù)相符，則可判定集成電路是好的。測(cè)得的數(shù)據(jù)

20、與集成電路資料上數(shù)據(jù)相符，則可判定集成電路是好的。2、在線檢測(cè)得技巧、在線檢測(cè)得技巧 在線檢測(cè)集成電路各引腳的直流電壓，為防止表筆在集成電路各引腳間在線檢測(cè)集成電路各引腳的直流電壓，為防止表筆在集成電路各引腳間滑動(dòng)造成短路，可將萬用表的黑表筆與直流電壓的滑動(dòng)造成短路，可將萬用表的黑表筆與直流電壓的“地地”端固定連接，端固定連接，方法是在方法是在“地地”端焊接一段帶有絕緣層的銅導(dǎo)線，將銅導(dǎo)線的裸露部分端焊接一段帶有絕緣層的銅導(dǎo)線，將銅導(dǎo)線的裸露部分纏繞在黑表棒上，放在電路板的外邊，防止與板上的其他地方連接。這纏繞在黑表棒上，放在電路板的外邊，防止與板上的其他地方連接。這樣用一只手握住紅表棒，找準(zhǔn)

21、欲測(cè)量集成電路的引腳，另一只手可扶住樣用一只手握住紅表棒，找準(zhǔn)欲測(cè)量集成電路的引腳，另一只手可扶住電路板，保證測(cè)量時(shí)表筆不會(huì)滑動(dòng)。電路板，保證測(cè)量時(shí)表筆不會(huì)滑動(dòng)。3、集成電路的替換檢測(cè)、集成電路的替換檢測(cè)當(dāng)集成電路整機(jī)線路出現(xiàn)故障時(shí)，檢測(cè)者往往用替換法來進(jìn)行集成電路當(dāng)集成電路整機(jī)線路出現(xiàn)故障時(shí)，檢測(cè)者往往用替換法來進(jìn)行集成電路的檢測(cè)。用同型號(hào)的集成塊進(jìn)行替換試驗(yàn)，是見效最快的一種檢測(cè)方法。的檢測(cè)。用同型號(hào)的集成塊進(jìn)行替換試驗(yàn)，是見效最快的一種檢測(cè)方法。但是要注意，若因負(fù)載短路的原因，使大電流但是要注意，若因負(fù)載短路的原因，使大電流I流過集成電路造成的損壞，流過集成電路造成的損壞，在沒有排除故障短路的情況下，用相同型號(hào)的集成塊進(jìn)行替換實(shí)驗(yàn)，其在沒有排除故障短路的情況下，用相同型號(hào)的集成塊進(jìn)行替換實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果是造成集成塊的又一次損壞。因此，替換實(shí)驗(yàn)的前提是必須保證負(fù)結(jié)果是造成集成塊的又一次損壞。因此，替換