大型電路

1. 大規模集成電路計算機的超大規模集成電路 IT產業風雲

1970年,美國IBM公司將採用大規模集成電路的大型計算機370系列投放市場。這一舉動使日本計算機界頓時氣氛異常緊張。
FS(未來系統)作為370系列的下一代產品,將以劃時代的設計思想為指導,採用超大規模
集成電路晶元製作而成。該產品計劃於70年代後半期實現商品化。
提起IBM,不愧為當時世界計算機領域的巨人,它佔有全球計算機市場份額的70%。日本
國內的計算機廠家決不是IBM的對手。 FS一旦出台,日本廠家必將受到難以承受的打擊。為了領先開發出下一代大型計算機用
的超大規模集成電路,1976年3月世界上罕見的官民一體化研發機構——超大規模集成電路
技術研究組合誕生了。該組合由日本通產省和五大半導體計算機企業組成。該項目的開發,需投入3000億日元的巨資。業界試圖得到1500億的政府資助,但未能如
願。盡管已故的橋木登美三郎這位自民黨信息產業議員聯盟會長做了多方努力,仍未能改變
政府的決定,最後政府的實際投資僅有300億日元。
國家資助如此之少,使來自各企業的研究人員產生了不滿情緒。同時,一種背水一戰的
悲壯感也油然而生。
富士通公司的福安美一直率地說:"當時,大家都有一種被公司遺棄的感覺,而且並未料
到竟然研製出向IBM挑戰的產品。"
研究組合中這些臨時拼湊的人馬,開始時各行其道,重要事情只與本公司同來的人交談
,甚至出現了在其它公司研究室和本公司研究室之間設置路障的現象。這種互不溝通、互相
戒備的局面,使當時的開發氣氛十分緊張。
研究組合的核心組織——共同研究所所長垂井康夫,對大家進行了積極的引導,他鼓勵
大家可貴的忘我工作精神,並指出所有人員只有齊心協力擰成一股繩,才能改變以往孤軍作
戰、各自為政的開發結構。所長的思想很快為開發人員所接受,從此研究組合的所有成員開
始了歷時4年風雨與共的研究生涯。日丸半導體席捲世界市場在研究組合里,與垂井所長共同制訂事業方向的是:富士通公司的福安一美,日立製作所的大矢雄一郎和岡久雄等技術委員會成員。當時,日本半導體技術處於64M DRAM 的模型製作階段。64M DRAM是日本電信電話公司
的武藏野電氣通信研究所、日立、NEC和富士通共同開發的產品。為了與IBM並肩前進,必須
開發與256K和1M產品相對應基礎的、通用的技術。
技術委員會經過反復論證,決定以線寬1.5微米的微細加工技術作為開發目標。盡管在
實際開發過程中遇到了種種技術障礙,但由於研究人員的齊心協力都得到了圓滿的解決。
要實現線寬1.5微米,必須對以往在集成電路和大規模集成電路中採用的以紫外線燒制
線路圖的方法進行徹底改變,代之以電子束和X射線。經過4年努力,到1979年超大規模集
成電路的基礎技術已趨向成熟。
以超大規模集成電路技術為基礎生產的"日丸半導體",以迅雷不及掩耳之勢迅速席捲世
界市場。雖然1986年日美間的經濟摩擦已經產生,但未能阻擋日本半導體產品進軍世界市場的步伐。這一年,日本終於超過美國,登上了大規模集成電路領域世界市場佔有率之最的寶
座。
前進的道路並不平坦。正當日本半導體產業猶如日中天之時,PC市場的疾速擴大使需求
結構發生了重大變化。1993年,美國依靠微處理器優勢,再一次逆轉了世界市場的份額。
日本方面由於一味地追求微細加工技術,招致了設備投資過大、資本回收惡化的後果。也正是
在這一時期,韓國、台灣等發展中國家和地區也開足了馬力,進軍半導體領域。
被譽為"半導體之神"的東芝現常務顧問川西剛指出,為了確保21世紀世界市場的主導權
必須採取革命性措施提高生產率,解決投入與回收之間存在的問題 20世紀90年代，電腦向「智能」方向發展，製造出與人腦相似的電腦，可以進行思維、學習、記憶、網路通信等工作。 進入21世紀，電腦更是筆記本化、微型化和專業化，每秒運算速度超過100萬次，不但操作簡易、價格便宜，而且可以代替人們的部分腦力勞動，甚至在某些方面擴展了人的智能。於是，今天的微型電子計算機就被形象地稱做電腦了。

2. 大型的PCB電路板廠廣東有嗎

多啊。
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3. 什麼是超大型集成電路是什麼

英文名稱:A circuit containing one hundred thousand to one million electronic units on a chip.
簡稱「vlsi電路」。指幾毫米見方的矽片上集成上萬至百萬晶體管、線寬在1微米以下的集成電路。由於晶體管與連線一次完成，故製作幾個至上百萬晶體管的工時和費用是等同的。大量生產時，硬體費用幾乎可不計，而取決於設計費用。國際上矽片面積已增至厘米見方，管數達十億個而線寬為0�1微米。
超大規模集成電路：VLSI (Very Large Scale Integration)
通常指含邏輯門數大於10000 門(或含元件數大於100000個)。

4. 請問，如果在一個大型的電路中，有CMOS電路和TTL電路，必須注意哪些要求

TTL:Transistor-Transistor Logic,即邏輯門電路CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconctor指互補金屬氧化物(PMOS管和NMOS管)共同構成的互補型MOS集成電路肯定可以互連，都可以用於數字集成電路。使用CMOS集成電路需注意的幾個問題 集成電路按晶體管的性質分為TTL和CMOS兩大類，TTL以速度見長，CMOS以功耗低而著稱，其中CMOS電路以其優良的特性成為目前應用最廣泛的集成電路。在電子製作中使用CMOS集成電路時，除了認真閱讀產品說明或有關資料，了解其引腳分布及極限參數外，還應注意以下幾個問題： 1、電源問題 （1） CMOS集成電路的工作電壓一般在3－18V，但當應用電路中有門電路的模擬應用（如脈沖振盪、線性放大）時，最低電壓則不應低於4．5V。由於CMOS集成電路工作電壓寬，故使用不穩壓的電源電路CMOS集成電路也可以正常工作，但是工作在不同電源電壓的器件，其輸出阻抗、工作速度和功耗是不相同的，在使用中一定要注意。 （2）CMOS集成電路的電源電壓必須在規定范圍內，不能超壓，也不能反接。因為在製造過程中，自然形成許多寄生二極體，如圖1所示為反相器電路，在正常電壓下，這些二極體皆處於反偏，對邏輯功能無影響，但是由於這些寄生二極體的存在，一旦電源電壓過高或電壓極性接反，就會使電路產生損壞。 2、驅動能力問題 CMOS電路的驅動能力的提高，除選用驅動能力較強的緩沖器來完成之外，還可將同一個晶元幾個同類電路並聯起來提高，這時驅動能力提高到N倍（N為並聯門的數量）。如圖2所示。 3、輸入端的問題 （1）多餘輸入端的處理。CMOS電路的輸入端不允許懸空，因為懸空會使電位不定，破壞正常的邏輯關系。另外，懸空時輸入阻抗高，易受外界雜訊干擾，使電路產生誤動作，而且也極易造成柵極感應靜電而擊穿。所以「與」門，「與非」門的多餘輸入端要接高電平，「或」門和「或非」門的多餘輸入端要接低電平。若電路的工作速度不高，功耗也不需特別考慮時，則可以將多餘輸入端與使用端並聯。 （2）輸入端接長導線時的保護。在應用中有時輸入端需要接長的導線，而長輸入線必然有較大的分布電容和分布電感，易形成LC振盪，特別當輸入端一旦發生負電壓，極易破壞CMOS中的保護二極體。其保護辦法為在輸入端處接一個電阻，如圖3所示， R＝VDD／1mA。 （3）輸入端的靜電防護。雖然各種CMOS輸入端有抗靜電的保護措施，但仍需小心對待，在存儲和運輸中最好用金屬容器或者導電材料包裝，不要放在易產生靜電高壓的化工材料或化纖織物中。組裝、調試時，工具、儀表、工作台等均應良好接地。要防止操作人員的靜電干擾造成的損壞，如不宜穿尼龍、化纖衣服，手或工具在接觸集成塊前最好先接一下地。對器件引線矯直彎曲或人工焊接時，使用的設備必須良好接地。 （4） 輸入信號的上升和下降時間不易過長，否則一方面容易造成虛假觸發而導致器件失去正常功能，另一方面還會造成大的損耗。對於74HC系列限於0．5us以內。若不滿足此要求，需用施密特觸發器件進行輸入整形，整形電路如圖4所示。 （5）CMOS電路具有很高的輸入阻抗，致使器件易受外界干擾、沖擊和靜電擊穿，所以為了保護CMOS管的氧化層不被擊穿，一般在其內部輸入端接有二極體保護電路，如圖5所示。 其中R約為1．5－2．5KΩ。輸入保護網路的引入使器件的輸入阻抗有一定下降，但仍在108Ω以上。這樣也給電路的應用帶來了一些限制： （A）輸入電路的過流保護。CMOS電路輸入端的保護二極體，其導通時電流容限一般為1mA

5. 大功率電磁爐電路圖（大於5KW，380V的）

大功率商用電磁爐需要增設功率管限流保護（電路圖如下圖）其電源保險管，通常設置在整流橋的輸入端。當橋短路時，保險管對輸入電路起到保護作用，當功率管短路時，保險管也對橋起到保護作用。但是，諧振電路的高頻電容變質或損壞而失諧時，保險管與功率管同時燒斷，在這種情況下，保險管對功率管起不到保護作用。盡管功率管的額定連續電流遠大於保險管的熔斷電流，但實際情況是，兩者同時燒斷。保險絲的熔斷時間不是超前功率管，而是與功率管同步。

本電路的設計，當大電流湧入功率管時，電流量檢測電路工作，立即關閉功率管，使功率管得到保護，保護電路如圖1所示。圖1中的載流元件是截用一段1Ω的3000W電爐絲，以降低額定電流，從而降低爐絲的發熱溫度。1Ω電爐絲的螺距拉大，以增大散熱效果。該段電爐絲若能鑄成帶散熱片的成品件，效果更為理想。固定1Q電阻絲用的接線柱，選用外方內圓的項孔件，用螺絲緊固在穿孔線路板上。1Ω載流絲串在扼流圈與振盪線圈之間，a、b間有幾安的電流流過，則a、b間就有幾伏的電壓。若設定功率管IGBT的最大額定工作電流為8.2A，則Uab＝8.2V。在a、b端並入光耦TLP621電路，最大工作電流決定於穩壓管的選取穩壓值。穩壓管選用7.5v的2CWl05，在功率管的柵極和源極間並入光耦TLP621的光敏電路，當a、b間的電流超過8．2A時，檢測電路工作，發光管發光，光敏管導通，柵極接地失壓，功率管自行關斷，功率管受到保護。

圖2為圖1的功能相同電路，只是將檢測電路中的光耦換為分立件，以利在電路板上的靈活安裝。

該電路對電流檢測十分靈敏，過流自斷幾乎沒有延時，保護方案十分有效，缺點是載流元件選用發熱爐絲，裝接時要注意線路板的空位選取或設定，要特別注意防熱和散熱的安全性。