基本电路设计及应用(四).ppt

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1、基本电路设计及应用（四）集成电路简介1、集成电路的结构特点所谓集成电路就是把一个单元电路或一些功能电路，甚至某一整机功能电路集中制作在一个晶体或磁片上，再封装在一个便于安装、焊接的外壳中的电路上。集成电路有膜（薄膜、厚膜）集成电路、半导体集成电路及混合集成电路。半导体集成电路，是利用半导体工艺将一些晶体管、电阻器、电容器以及连线等制作在很小的半导体材料或绝缘基偏上，以形成一个完整的电路，并封装在一个特制的外壳中，再从外壳中外接出引线。半导体集成电路通常用字母IC表示。一般简单的IC芯片，至少有几十甚至数百个元件组成。复杂的芯片有成千上万乃至亿万个元件组成。而所有元、器件都是

2、在相同的工艺条件下，同时经过同一个工艺流程。所以结构与几何尺寸相同的元器件的特性和参数十分近似，故工作起来温差极小。2、集成电路的分类半导体集成电路的分类方法很多，如下所示：3、模拟集成电路的特点与分类3－1、模拟集成电路的特点（1）电路处理的信号是连续变化的模拟量的电信号，除输出级外，电路中的信号电平值较小，所以，集成芯片内部器件一般工作在小信号状态；（2）信号的频率范围往往从直流一直可以延伸到很高的上限频率。（3）模拟集成电路中的元件种类较多，如NPN管、PNP管、MOS管、场效应管、膜电阻器、膜电容器等，工艺较复杂;(4)模拟集成电路往往具有外简内繁的电路形式，尽管制

3、造工艺复杂，但电路的功能较完善，使用方便。3－2、模拟集成电路的分类半导体集成电路的种类较多，一般有：4、数字集成电路的特点与分类4－1、数字集成电路的特点（1）使用的信号只有“0”和“1”两种状态，即电路的“导通”和“截至”状态；（2）电路内部结构简单，最基本的电路有“与”、“或”、“非”逻辑门，其他电路一般均有“与”、“或”、“非”逻辑门组合而成。（3）电路一般有TTL型和CMOS型电路两种，TTL型对电源要求较严格，一般只允许5V±10%电压，高于5.5V会损坏器件，低于4.5V会逻辑功能失常。而CMOS型对电源要求不严格，可在5V－15V电源间正常工作，但是UDD、US

4、S不能接反，否则会损坏器件。4－2数字集成电路的分类5、集成电路引脚的排列识别半导体集成电路的种类繁多，引脚也有多种形式，现介绍常见的国标、部标或进口产品IC的引脚识别方法，该方法对一般的集成电路芯片也有一定的参考价值。IC的封装形式大多采用双列直插、单列直插、金属圆壳（或菱形壳）和三端塑封等四种类型。5－1多引脚金属圆壳封装多引脚金属圆壳封装IC面向引脚正视，有定位标记（常为锁口或小圆孔）所对应的引脚按顺时针方向数，定位标记后边的管脚应为第一管脚。如右图所示：5－2三端稳压集成电路三端稳压集成电路常用的有78系列按输出电压分共有八种：7805、7806、7809、7810、7

5、812、7815、7818、7824。按最大输出电流又可分为78L**、78M**、78**、其中78L**系列输出最大电流为100mA、78M**系列输出最大电流为500mA、78**系列输出最大电流为1.5A。另外还有79系列（负电压）功能同78系列相同和LM317(1.2V～37V)系列、LM337（－1.2V～－37V）只是管脚排列不同。5－3扁平单列直插IC这种集成电路一般在端面左侧有一定位的标记。IC引脚向下，自己面对定为标记（无标记时面对型号），从标记对应一侧的第一个引脚按逆时针顺序数，依次为1、2、3·····脚。如右图所示：5－4扁平双列直插IC这种扁平双列直

6、插IC，一般在端面左侧有一个马蹄状的凹面（或左下侧有一个小圆点）作为标记，左下侧（或小圆点）处的引脚为1，按逆时针的顺序依次为1、2、3·····脚。如图所示：5－5集成电路应用规则5－5－1、CMOSIC应用规则（1）CMOSIC工作电压＋UDD为＋5V～+15V。USS为(地）接电源负极，UDD接电源的正极，两者不能接反；（2）输入信号电压Ui应满足USS≤Ui≤UDD，否则会损坏器件；（3）多余的输入端一律不许悬空，应按其逻辑要求接UDD或USS(地）;（4）CMOSIC由于输入阻抗极高（Ω以上），易受外界干扰、冲击和静态击穿。焊接时应切断电源，电烙铁外壳必须良好接地，或

7、利用烙铁的余热进行焊接。（5）电路的输出端既不能和电源短接，也不能和地短接，否则输出级的MOS管就会因过流而损坏。（6）使用时先接通电源，再加入信号；关机时，先关掉输入信号，再关断电源。5－5－2TTLIC电路的应用规则（1）在高速电路中，电源至IC之间存在引线电感及引线间的分布电容，既会影响电路的速度，又易通过公用线段产生级间耦合引起自激。为此，可采用退耦措施，在靠近IC的电源引出线和地线引出端之间接入0.01µƒ的旁路电容，在频率不太高的情况下，通常只在印刷电路板的插头处，每个通道入口的