『壹』 怎样读懂集成电路块上的标识
看集成电路图的方法和内容
1、看集成电路图的方法。可以归纳三句话、三个步骤:外围入手,选好入口;打开缺口,联系前后;难点分析,放在最后;也可以集成电路为中心,在该芯片内信号通路的基础上,向块外联系和扩大,然后建立各集成块之间的联系,最后掌握全局和细节;也可以几种方法相结合,因图制宜地看图。
2、看集成电路图内容。可以归纳为以下四句话:职能类型,信号流程,内外联系,引脚功能。
(1)职能类型。
要搞清楚所使用的集成电路的型号、类型和主要职能,这是识读集成电路的第一步。心须清楚集成电路的具体型号,还要搞清该集成电路的类型,尤其要熟悉其主要功能。各种不同型号的集成电路,其内部主要功能和电路结构可能是相似的;也可能电路结构和电路程式不相同,但能够完成相同的功能。熟悉功能是最重要的。
为了迅速、正确地识读电路图,应当有意识地积累一些常用集成电路的有关资料,有目的地铭记一些集成电路的具体型号、类型,了解使用集成电路的大趋势和最新情况。有些集成电路之间的型号不同,但功能相同,甚至可直接互相代用;有些块的序号相近,但功能和引出脚截然不同;后期出现的某些集成电路可完成早期若干个集成块的功能。读者掌握这些资料后,在识读集成电路图时,将显示出巨大的优越性。
(2)信号流程。
读电路图时,不应满足于仅掌握集成电路的类型和基本功能,还应当熟悉信号的基本处理过程。通常,集成块内部电路的结构十分复杂,读图者不需要对它作过细的分析研究,但应当熟悉内电路的信号处理过程,或者说,应搞清楚其内部的功能方框图。由方框图可以看出信号的流通过程,可以看出集成块可完成哪些具体功能。可以把集成电路看成一个元器件,不必过于追求这个元器件的结构和详细工作过程,但应当明确集成电路内各个方框完成的具体功能,即熟悉输入、输出什么信号,熟悉信号的波形幅度、频率的变化规律,熟悉各个方框之间的联系,熟悉信号在集成块内的来龙去脉。作到这一点,才算是初步搞清了集成电路图。
(3)内外联系。
目前,有些整机电路图信息资料标注不够全面,仅给出了集成块的引出脚数目和各引出脚的符号,没有给出集成块内部方框图,没有给出集成块引出脚的直流工作点。它将给深入地读图带来不便,读者应当再查找一些其它资料,来弥补其不足。还有,许多内部组成方框图往往使用外文字母或缩写词来标注,也给初学者还来一定困难,这就要读者尽快熟悉字母和缩写词的中文含义,否则难以识读这些电路图。
由于集成工艺的特点所决定,集成电路必须通过引出脚与外围元器件相联系。为了使集成电路完成一定的功能,必须与外部单元电路或元件发生联系,还必须通过引出脚与前级、后级电路发生联系。在读电路图时,必须将集成电路内外电路联系起来,它们作为一个电路系统的整体,来完成某些特定的功能。不能够联系内外电路,将看不出信号的来龙去脉,难于分析电路的功能。
对于同一个集成电路,在不同的整机设计者手中,可能设计出不同的外接电路,配接不同的元件网络。由于外接分立件电路可以千变万化,这些分立件电路经常是读图的疑难电路。要花些气力来突破这些难点,否则将不能全面、正确地识读整机电路图。
(4)引脚功能。
在集成电路图上,各个引脚不仅需要标出顺序号,还使用简单字母符号标出其名称。这些字母符号经常是英语的缩写词,它可以表示该引出脚的功能。在看集成电路图时,必须十分重视各个引出脚的功能。引出脚是内外电路联系的纽带,要明确各引出脚与内部各功能方框图的联系,它是内部相应方框的引出脚;还要明确引出脚外接元件的功能作用,外电路通过引出脚来配合内电路工作。有些引出脚是集成电路的输入、输出端口,这些引出脚在看电路图时,具有重要意义。在识读集成电路图时,要逐个观察代表内部功能的各个方框图,还要同时识别各自相应的引出脚,识别外接电路或元件,这些工作经常是识读集成电路图的主要工作。
①符号功能。
根据原设计者的要求,每个引出脚都有自己的用途和名称。根据各个引出脚的设计思想,在各脚附近都标注有英文字母或缩写词。专业人员或维修人员根据图纸上标注的英文词,即可知道该脚的性质、功能。但应看到,各个厂家对同一种性质和功能的引出脚,可能使用不同的缩写字词;多数国家,生产厂家使用相同或相近的缩写字词。如果读者对这些缩写字词表示法十分熟悉,将给看集成电路图带来极大的方便,如果不熟悉这些字词,则将给看图造成许多困难。
②信号波形。
许多引出脚是输入、输出信号端口,有些引出脚是开关性或脉冲信号、数据流或模拟信号端口,有些引出脚则是关键性的测试脚。读者应当熟悉一些重要引出脚的信号波形,了解引出脚的信号波形形状、幅度、频率,对识读电路图、检修整机故障具有重要意义。通常,使用示波器可精确地识读引出脚的输入、输出波形形状、频率和幅度等。
③有关数据。
还要熟悉引出脚的有关数据。它对识读电路图和检修故障同样具有重要意义。首先,要熟悉有关信号波形的数据,要明确信号幅度的范围、信号的频率数值。其次,还要熟悉引出脚的电流、电压、电阻等方面的数据,尤其要明确该脚的静态工作电压和动态工作电压。对于那些动态、静态直流电压数值不相同的引出脚,更要重视。
④流向分明。
重视引出脚信号的流向问题,必须区分清楚该脚信号的名称,更要区分清楚该脚是信号输入端,还是信号输出端,还是双向信号(i/o)端口。若信号流向不明确,将无法看懂电路图。有些引出脚是信号控制端,控制信号可能是开关电压,也可能是数据流,或者是pwm信号等。
『贰』 在电子领域,什么叫IC集成电路希望知道的朋友帮解释一下!
IC就是半导体元件产品的统称。包括:1.集成电路板(integrated circuit,缩写:IC); 2.二、三极管;3.特殊电子元件。 再广义些讲还涉及所有的电子元件,象电阻,电容,电路板/PCB板,等许多相关产品。 一般材质是模压树脂,或者灌两个方法封装.材质就是树脂,很坚硬! IC产业发展与变革 自1958年美国德克萨斯仪器公司(TI)发明集成电路(IC)后,随着硅平面技术的发展,二十世纪六十年代先后发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路,它标志着由电子管和晶体管制造电子整机的时代发生了量和质的飞跃,创造了一个前所未有的具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业集成电路产业。 回顾集成电路的发展历程,我们可以看到,自发明集成电路至今40多年以来,"从电路集成到系统集成"这句话是对IC产品从小规模集成电路(SSI)到今天特大规模集成电路(ULSI)发展过程的最好总结,即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统(System-on-board)到片上系统(System-on-a-chip)的过程。在这历史过程中,世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求,其产业结构经历了三次变革。 第一次变革:以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。 70年代,集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。这一时期IC制造商(IDM)在IC市场中充当主要角色,IC设计只作为附属部门而存在。这时的IC设计和半导体工艺密切相关。IC设计主要以人工为主,CAD系统仅作为数据处理和图形编程之用。IC产业仅处在以生产为导向的初级阶段。 第二次变革:Foundry公司与IC设计公司的崛起。 80年代,集成电路的主流产品为微处理器(MPU)、微控制器(MCU)及专用IC(ASIC)。这时,无生产线的IC设计公司(Fabless)与标准工艺加工线(Foundry)相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。 随着微处理器和PC机的广泛应用和普及(特别是在通信、工业控制、消费电子等领域),IC产业已开始进入以客户为导向的阶段。一方面标准化功能的IC已难以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求,同时整机客户则要求不断增加IC的集成度,提高保密性,减小芯片面积使系统的体积缩小,降低成本,提高产品的性能价格比,从而增强产品的竞争力,得到更多的市场份额和更丰厚的利润;另一方面,由于IC微细加工技术的进步,软件的硬件化已成为可能,为了改善系统的速度和简化程序,故各种硬件结构的ASIC如门阵列、可编程逻辑器件(包括FPGA)、标准单元、全定制电路等应运而生,其比例在整个IC销售额中1982年已占12%;其三是随着EDA工具(电子设计自动化工具)的发展,PCB设计方法引入IC设计之中,如库的概念、工艺模拟参数及其仿真概念等,设计开始进入抽象化阶段,使设计过程可以独立于生产工艺而存在。有远见的整机厂商和创业者包括风险投资基金(VC)看到ASIC的市场和发展前景,纷纷开始成立专业设计公司和IC设计部门,一种无生产线的集成电路设计公司(Fabless)或设计部门纷纷建立起来并得到迅速的发展。同时也带动了标准工艺加工线(Foundry)的崛起。全球第一个Foundry工厂是1987年成立的台湾积体电路公司,它的创始人张忠谋也被誉为“晶芯片加工之父”。 第三次变革:“四业分离”的IC产业 90年代,随着INTERNET的兴起,IC产业跨入以竞争为导向的高级阶段,国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。以DRAM为中心来扩大设备投资的竞争方式已成为过去。如1990年,美国以Intel为代表,为抗争日本跃居世界半导体榜首之威胁,主动放弃DRAM市场,大搞CPU,对半导体工业作了重大结构调整,又重新夺回了世界半导体霸主地位。这使人们认识到,越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展,"分"才能精,"整合"才成优势。于是,IC产业结构向高度专业化转化成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面,近年来,全球IC产业的发展越来越显示出这种结构的优势。如台湾IC业正是由于以中小企业为主,比较好地形成了高度分工的产业结构,故自1996年,受亚洲经济危机的波及,全球半导体产业出现生产过剩、效益下滑,而IC设计业却获得持续的增长。 特别是96、97、98年持续三年的DRAM的跌价、MPU的下滑,世界半导体工业的增长速度已远达不到从前17%的增长值,若再依靠高投入提升技术,追求大尺寸硅片、追求微细加工,从大生产中来降低成本,推动其增长,将难以为继。而IC设计企业更接近市场和了解市场,通过创新开发出高附加值的产品,直接推动着电子系统的更新换代;同时,在创新中获取利润,在快速、协调发展的基础上积累资本,带动半导体设备的更新和新的投入;IC设计业作为集成电路产业的"龙头",为整个集成电路产业的增长注入了新的动力和活力。
『叁』 电子集成电路怎么认识
电子集成电路怎么认识?①它表达了集成电路各引脚外电路结构、元器件参数等,从而表示了某一集成电路的完整工作情况。
②有些集成电路应用电路中,画出了集成电路的内电路方框图,这时对分析集成电路应用电路是相当方便的,但这种表示方式不多。
③集成电路应用电路有典型应用电路和实用电路两种,前者在集成电路手册中可以查到,后者出现在实用电路中,这两种应用电路相差不大,根据这一特点,在没有实际应用电路图时可以用典型应用电路图作参考,这一方法修理中常常采用。
④一般情况集成电路应用电路表达了一个完整的单元电路,或一个电路系统,但有些情况下一个完整的电路系统要用到两个或更多的集成电路。
.集成电路应用电路特点集成电路应用电路图具有下列一些特点:
①大部分应用电路不画出内电路方框图,这对识图不利,尤其对初学者进行电路工作分析时更为不利。
②对初学者而言,分析集成电路的应用电路比分析分立元器件的电路更为困难,这是对集成电路内部电路不了解的原缘,实际上识图也好、修理也好,集成电路比分立元器件电路更为方便。
③对集成电路应用电路而言,大致了解集成电路内部电路和详细了解各引脚作用的情况下,识图是比较方便的。这是因为同类型集成电路具有规律性,在掌握了它们的共性后,可以方便地分析许多同功能不同型号的集成电路应用电路。
.集成电路应用电路识图方法和注意事项分析集成电路的方法和注意事项主要有下列几点:
(1)了解各引脚的作用是识图的关键了解各引脚的作用可以查阅有关集成电路应用手册。知道了各引脚作用之后,分析各引脚外电路工作原理和元器件作用就方便了。例如:知道①脚是输入引脚,那么与①脚所串联的电容是输入端耦合电路,与①脚相连的电路是输入电路。
(2)了解集成电路各引脚作用的三种方法了解集成电路各引脚作用有三种方法:一是查阅有关资料;二是根据集成电路的内电路方框图分析;三是根据集成电路的应用电路中各引脚外电路特征进行分析。对第三种方法要求有比较好的电路分析基础。
(3)电路分析步骤集成电路应用电路分析步骤如下:
①直流电路分析。这一步主要是进行电源和接地引脚外电路的分析。
注意:电源引脚有多个时要分清这几个电源之间的关系,例如是否是前级、后级电路的电源引脚,或是左、右声道的电源引脚;对多个接地引脚也要这样分清。分清多个电源引脚和接地引脚,对修理是有用的。
②信号传输分析。这一步主要分析信号输入引脚和输出引脚外电路。当集成电路有多个输入、输出引脚时,要搞清楚是前级还是后级电路的输出引脚;对于双声道电路还分清左、右声道的输入和输出引脚。
③其他引脚外电路分析。例如找出负反馈引脚、消振引脚等,这一步的分析是最困难的,对初学者而言要借助于引脚作用资料或内电路方框图。
④有了一定的识图能力后,要学会总结各种功能集成电路的引脚外电路规律,并要掌握这种规律,这对提高识图速度是有用的。例如,输入引脚外电路的规律是:通过一个耦合电容或一个耦合电路与前级电路的输出端相连;输出引脚外电路的规律是:通过一个耦合电路与后级电路的输入端相连。
⑤分析集成电路的内电路对信号放大、处理过程时,是查阅该集成电路的内电路方框图。分析内电路方框图时,可以通过信号传输线路中的箭头指示,知道信号经过了哪些电路的放大或处理,信号是从哪个引脚输出。
⑥了解集成电路的一些关键测试点、引脚直流电压规律对检修电路是十分有用的。OTL电路输出端的直流电压等于集成电路直流工作电压的一半;OCL电路输出端的直流电压等于0V;BTL电路两个输出端的直流电压是相等的,单电源供电时等于直流工作电压的一半,双电源供电时等于0V。当集成电路两个引脚之间接有电阻时,该电阻将影响这两个引脚上的直流电压;当两个引脚之间接有线圈时,这两个引脚的直流电压是相等的,不等时必是线圈开路了;当两个引脚之间接有电容或接RC串联电路时,这两个引脚的直流电压肯定不相等,若相等说明该电容已经击穿。
⑦一般情况下不要去分析集成电路的内电路工作原理,这是相当复杂的。
『肆』 什么是集成电路
集成电路的发明,是多项技术不断发展的综合结果。
最早提出制造半导体集成电路思想的,是从事雷达研究的英国科学家达默。他在1952年5月发表的一篇论文中提出:“由于现在晶体管的出现和半导体方面的研究成果,有可能制造单块形状的电子器件而省去连接线。这种器件由多层绝缘材料、通导材料、整流材料和放大材料构成,在各层中去掉某一部分就能使器件具有某种电功能。”
达默的上述设想很有意义,可惜他本人未能使之付诸实施。进入50年代以后,军事工业和宇航工业的迅速发展,迫切需要各种功能更强、能实现更加复杂功能的半导体器件,而且还希望这种器件越小巧越好。
在社会需要的刺激下,那些早期来到硅谷开创电子工业的一批年轻的微电子工程师们,很自然地把研究方向瞄准到上述目标上。他们设想把一些晶体管及一些元件在新的形式下组合成一种更复杂的线路,而不是简单地拼凑在一起,这种线路称为集成电路。从外形来看,它们就是小小的硅片,因此人们也把它们称为芯片。至今,在各种计算机、计算器及各种电器设备中处处都可以看到这种芯片。早在第二次世界大战期间,有人就已设法把油墨状的电阻材料和镀银金属片印在陶瓷基片上,做成电阻和连接线的组合体;而印刷电路工艺的发展和晶体管的发明,都为集成电路的发明做了必要的技术准备。
现在人们认为,世界上最早的集成电路,是1958年由美国物理学家基尔比和诺伊斯两人各自独立地研究发明的,为了认定这项发明的专利权,他们两人所属的公司之间曾为此引发了一场为时不短的争执,因此,回顾一下他们各自的发明过程,是很有意思的。
基尔比于1923年生于美国密苏里州杰斐逊市,1947年毕业于伊利诺大学,1950年在威斯康星大学获硕士学位。
1958年5月,基尔比进入得克萨斯仪器公司还只有3个月,他被安排去进行电子设备微型化的研究。当时电子设备应用了电子管,后来逐步使用晶体管,但体积庞大。
按照国防部的要求,基尔比的任务是研究如何通过采用较小的元件、更细密的接线,使电子设备体积缩小,更加紧凑灵巧。
在这一年夏天,当基尔比的同事都去度假时,他却在宁静的环境中,坐在办公桌前苦苦思索解决微型化问题的办法。他在想出新办法前,屡次碰壁,后来才想到,所需用的全部电路元件包括晶体管、电阻、电容在内,可以用同一种半导体材料制成;这些电路元件必须绝缘,因此能单独起作用,彼此没有干扰;而全部电路元件都焊接在半导体圆片的基片或附近,从而可以利用先进的半导体技术手段使电路相互连接,不必担心元件在连接的地方会出现短路。当时基尔比把这种电路称为固体电路(现在有人称为微型电路)。1958年9月,基尔比的第一个安置在半导体锗片上的电路——“相移振荡器”取得了成功。
诺伊斯于1927年出生于美国衣阿华州的一个小镇。他对现实世界充满了好奇心,在十二三岁时就同二哥先后制造过一架硕大的滑翔机,装配出一辆汽车。他在大学同时学习物理、数学两个专业,对晶体管及其应用也很感兴趣,在晶体管方面奠定了坚实的理论基础。在1949年考取博士研究生后,仍选修一些有助于晶体管基础研究的课程,而在学术活动中,又有机会见到晶体管领域著名的专家肖克莱等人。
诺伊斯在1953年取得博士学位后,宁愿到待遇低的小公司任职。他认为:“越是小地方,就越能得到多方面的锻炼,有利于发挥作用。这样既便于选择合适的课题进行研究,又能成为企业家。”
当1955年肖克莱在硅谷创建“肖克莱半导体公司”时,诺伊斯就是其中被聘请来的优秀科技人才之一。在肖克莱半导体实验室成立的第一年内,诺伊斯和他的同事们竭力鼓动肖克莱把研究重点转向硅晶体管,但肖克莱执意要搞四层二极管的研究。由于认识上的分歧,1957年,诺伊斯和公司的另外7名年轻人一起离开了肖克莱公司,自己成立了“仙童半导体公司”,成为硅谷的第一家专门研制硅晶体管的公司。从这个意义上来说,诺伊斯早年想当企业家的愿望果真实现了。
当时,仙童公司在生产晶体管中首先使用一种“平面工艺”。主持技术工作的是赫尔尼,他是当时硅谷最有才干的科学家之一。他提出的平面工艺法,是通过各种措施把硅表面的氧化层尽量挤压,直到压成一张扁平的薄片为止,使器件的各电极在同一个平面上。因此,只要预先设计出晶体管的电极结构图,通过照相制版的方法,把它精缩成掩模板,就可使立体形状的晶体管制作成平面形状的晶体管。于是,结构无论怎样复杂和精密的晶体管,都可以用这种平面工艺压缩在一片小小的半导体硅片上。
平面工艺法的提出,使仙童公司科学家的思路豁然开朗,他们一下子看到了令人振奋的应用前景,他们意识到,不只是几个晶体管可以放置在一块硅片上,几十个、几百个甚至几百万个晶体管都可以放到一块硅片上。
平面工艺后来很快就应用到集成电路的制造上。仙童公司的科学家发现,运用照相平板印刷技术,可以在硅的表面上,把同样的晶体管按照一定的规律重复地排列,同时又使这些晶体管彼此相连。仙童公司的副经理诺伊斯与他人共同提出了制造集成电路的平面工艺法,并主持制造出世界上第一块用半导体硅制成的集成电路。
得克萨斯仪器公司的基尔比当然也认识到平面工艺法的重大价值。在诺伊斯之前半年就在制造“相移振荡器”时成功地实现了把电子线路安放在锗片上的设想。但诺伊斯制成的硅集成电路比基尔比的锗集成电路更实用,更容易生产。
当后来回忆自己在32岁发明集成电路的情况时,诺伊斯风趣地说:“我发明集成电路,那是因为我是一个‘懒汉’。当时曾考虑,用导线连接电子元件太费事,我希望越简单越好。”
而基尔比在得克萨斯仪器公司发明了后来称为集成电路的“固体电路”后,立即得到该公司负责人的重视,他们意识到这种新电子器件的重要性,并预计它将会得到广泛的应用,因此必须大力推广。
1959年2月,基尔比为他本人的“固体电路”申请了专利。不久之后,得克萨斯仪器公司宣布,他们已生产出一种比火柴头还小的半导体固体电路。而仙童公司的诺伊斯,虽然在此之前已使用平面工艺制造出半导体硅片集成电路,但并没有及时申请专利,直到1959年7月,诺伊斯才想到要去办专利申请手续,但时间已比基尔比晚了半年。
此后上述两家公司为集成电路的发明权长期争执不休,就是因为基尔比比诺伊斯申请专利的时间要早一些。基尔比先取得专利,但他的设计思想未能实现;而诺伊斯的平面工艺技术后来成为微电子革命的基础,但他却是在基尔比之后才申请专利的,更何况这一项技术在仙童公司并不是由他一人独自发现并加以完善的。
最后经法庭裁决,集成电路的发明专利权属于基尔比,而关键的有关集成电路的内部连接技术专利权属于诺伊斯。从1961年起,两人的专利使各自所在的公司都得到很大的经济效益,而他们两人也都因此成为国内外知名的发明家及微电子学的创始人,两人还一起获得美国科技人员最渴望得到的“巴伦坦奖章”。
『伍』 对集成电路的认识
对集成电路的认识,集成电路让很多本来很笨重的电子元器件都集成到一个电子版上,非常小巧,而且效率很高
『陆』 什么是电子集成电路
电子集成电路可以分成三部分来理解:电子,集成,电路。当这三个部分意义组合在一起,就成了电子集成电路。
电子,就是现在的半导体无线电电子元件。
集成,就是把无数个微电子半导体元件,二极管,三极管,电子电阻,薄膜电容,组合在一个微小芯片上。
电路,电子元件构成的完整通道,
『柒』 集成电路的物理百科知识
由镇嫌大量晶体管、二极管、电阻和电容构成的.复杂电路,用以实现数字或模拟信号处理。若集成电路是做在同一块半导体衬底上,则称为半导体集成电路。若集成电路是由许多分立器件键合在绝缘衬底上而构成,则称为混合集成电路。此外,还有薄膜集成电路与厚膜集成电路。由于半导体集成电路远比其他集成电路发展迅速、应用广泛,因而人们常常将半导体集成电路与集成电路两个名词等同使用。目前研究工作最多、产量最大、应用最广泛的集成电路是硅集成电路。砷化镓集成电路在高速和微波应用领域有其御陆手特殊地位。集成电路按功能分为数字集成电路、模拟集成电路和微波集成电路。按器件分为双极型集成电路、MOS型集成电路及混合集成电路。从品种及产量上比较MOS集成电路都占主导地位。CMOS及Bic-MOS是MOS工艺中的主流品种。
希望同学们能够认真阅读物理网络悉手知识专题:集成电路,努力提高自己的学习成绩。