集成電路(IC)的種類及用途

集成電路>集成電路的種類與用途
作者：    時(shí)間：2008-10-28    來源: 
 
      
　　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 href=../ie_link.asp?gjc=集成電路>集成電路被研發(fā)與生產(chǎn)出來，本文將對(duì)集成電路的知識(shí)作一全面的闡述。

　　集成電路的種類：

　　集成電路的種類很多，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。前者用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬電信號(hào)；后者則用來產(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)著話筒講話，話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。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>三極管、二極管>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、電容等無源器件。無源元件的數(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。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／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／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／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／片或100,000以上個(gè)元件／片為超大規(guī)模集成電路。

　　按導(dǎo)電類型不同，分為雙極型集成電路和單極型集成電路兩類。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。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)成的集成電路稱為互補(bǔ)型MOS集成電路，簡(jiǎn)寫成CMOS集成電路。

　　除上面介紹的各類集成電路之外，現(xiàn)在又有許多專門用途的集成電路，稱為專用集成電路。

　　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，這給使用帶來很大方便。其種類有通用型運(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)壓集成電路又稱集成電源>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。

　　開關(guān)式集成穩(wěn)壓器是新的一種電源>穩(wěn)壓電源，其工作原理不同上述三種類型，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)的專門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繁多，型號(hào)也不統(tǒng)一，但有趨向單片機(jī)>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。

　�。�2）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。

　　（3）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)試帶來更大方便。

　　該類集成電路有：D1366C、SF1366、uPC1366、CD003、HA1167、D7607AP、TA7607、AN5132、CD7680CD、HA1126D、HA11215A、TB7607、TA7611AP、LA1357N、AN5150、M51353P等。

　�。�4）彩色解碼集成電路

　　彩色解碼電路的功能是恢復(fù)彩色信號(hào)，使圖像的顏色正常。早期的彩色解碼集成電路是由幾塊電路完成，如國(guó)產(chǎn)的5G3108、5G314、7CD1、7CD2、7CD3等；后來采用單片式PAL制彩色解碼集成電路，如TA7193AP／P、TA7644AP/P、IX02lCE、uPC1400c、M51338SP、M51393AP、IX0719CE、AN5625型等。其中的AN5625、uPC1400C等集成電路應(yīng)用了數(shù)字濾波延時(shí)網(wǎng)絡(luò)，有的把全部小信號(hào)處理集成到一塊電路中，使電路體積減小，功能更全。

　　（5）電源集成電路

　　目前多數(shù)電視機(jī)的電源控制采用了集成電路，電路類型有開關(guān)型和串聯(lián)型。

　　開關(guān)電源>穩(wěn)壓電源控制的集成電路有：W2019、IR9494、NJM2048、AN5900型等；屬于串聯(lián)型直流穩(wěn)壓集成電路有：STR455、STR451、LA5110、LA5112、STR5404等型號(hào)。

　�。�6）遙控集成電路

　　遙控集成電路分為遙控發(fā)射集成電路和遙控接收集成電路。比如，用于日立CEP－323D型彩電、福日HFC－323型彩電的集成電路為uPD1943G和LA7234型遙控集成電路。uPD1934G為遙控發(fā)射電路，發(fā)射紅外光信號(hào)；LA7224為遙控接收集成電路。

　　uPD1943G為20引腳雙引直插封裝（也有22列扁平封裝），其主要參數(shù)與特點(diǎn)如下：

　�、贋镃MOS電路，特點(diǎn)與M50119相似；

　�、�電源電壓為3V，電源電流為0.lmA～1mA；

　�、圯敵鲭娏鳛�13mA，功耗為0.25W；

　　④可配接4×8鍵，共32個(gè)控制功能。

　　M50142P和uPC1373H為一對(duì)遙控集成電路。

　　uPC1373H的主要參數(shù)與特點(diǎn)：

　　①電源電壓為6V～14.4V。

　　②電流變化范圍為1.3mA～3.5mA；