大型电路

1. 大规模集成电路计算机的超大规模集成电路 IT产业风云

1970年,美国IBM公司将采用大规模集成电路的大型计算机370系列投放市场。这一举动使日本计算机界顿时气氛异常紧张。
FS(未来系统)作为370系列的下一代产品,将以划时代的设计思想为指导,采用超大规模
集成电路芯片制作而成。该产品计划于70年代后半期实现商品化。
提起IBM,不愧为当时世界计算机领域的巨人,它占有全球计算机市场份额的70%。日本
国内的计算机厂家决不是IBM的对手。 FS一旦出台,日本厂家必将受到难以承受的打击。为了领先开发出下一代大型计算机用
的超大规模集成电路,1976年3月世界上罕见的官民一体化研发机构——超大规模集成电路
技术研究组合诞生了。该组合由日本通产省和五大半导体计算机企业组成。该项目的开发,需投入3000亿日元的巨资。业界试图得到1500亿的政府资助,但未能如
愿。尽管已故的桥木登美三郎这位自民党信息产业议员联盟会长做了多方努力,仍未能改变
政府的决定,最后政府的实际投资仅有300亿日元。
国家资助如此之少,使来自各企业的研究人员产生了不满情绪。同时,一种背水一战的
悲壮感也油然而生。
富士通公司的福安美一直率地说:"当时,大家都有一种被公司遗弃的感觉,而且并未料
到竟然研制出向IBM挑战的产品。"
研究组合中这些临时拼凑的人马,开始时各行其道,重要事情只与本公司同来的人交谈
,甚至出现了在其它公司研究室和本公司研究室之间设置路障的现象。这种互不沟通、互相
戒备的局面,使当时的开发气氛十分紧张。
研究组合的核心组织——共同研究所所长垂井康夫,对大家进行了积极的引导,他鼓励
大家可贵的忘我工作精神,并指出所有人员只有齐心协力拧成一股绳,才能改变以往孤军作
战、各自为政的开发结构。所长的思想很快为开发人员所接受,从此研究组合的所有成员开
始了历时4年风雨与共的研究生涯。日丸半导体席卷世界市场在研究组合里,与垂井所长共同制订事业方向的是:富士通公司的福安一美,日立制作所的大矢雄一郎和冈久雄等技术委员会成员。当时,日本半导体技术处于64M DRAM 的模型制作阶段。64M DRAM是日本电信电话公司
的武藏野电气通信研究所、日立、NEC和富士通共同开发的产品。为了与IBM并肩前进,必须
开发与256K和1M产品相对应基础的、通用的技术。
技术委员会经过反复论证,决定以线宽1.5微米的微细加工技术作为开发目标。尽管在
实际开发过程中遇到了种种技术障碍,但由于研究人员的齐心协力都得到了圆满的解决。
要实现线宽1.5微米,必须对以往在集成电路和大规模集成电路中采用的以紫外线烧制
线路图的方法进行彻底改变,代之以电子束和X射线。经过4年努力,到1979年超大规模集
成电路的基础技术已趋向成熟。
以超大规模集成电路技术为基础生产的"日丸半导体",以迅雷不及掩耳之势迅速席卷世
界市场。虽然1986年日美间的经济摩擦已经产生,但未能阻挡日本半导体产品进军世界市场的步伐。这一年,日本终于超过美国,登上了大规模集成电路领域世界市场占有率之最的宝
座。
前进的道路并不平坦。正当日本半导体产业犹如日中天之时,PC市场的疾速扩大使需求
结构发生了重大变化。1993年,美国依靠微处理器优势,再一次逆转了世界市场的份额。
日本方面由于一味地追求微细加工技术,招致了设备投资过大、资本回收恶化的后果。也正是
在这一时期,韩国、台湾等发展中国家和地区也开足了马力,进军半导体领域。
被誉为"半导体之神"的东芝现常务顾问川西刚指出,为了确保21世纪世界市场的主导权
必须采取革命性措施提高生产率,解决投入与回收之间存在的问题 20世纪90年代，电脑向“智能”方向发展，制造出与人脑相似的电脑，可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作。 进入21世纪，电脑更是笔记本化、微型化和专业化，每秒运算速度超过100万次，不但操作简易、价格便宜，而且可以代替人们的部分脑力劳动，甚至在某些方面扩展了人的智能。于是，今天的微型电子计算机就被形象地称做电脑了。

2. 大型的PCB电路板厂广东有吗

多啊。
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3. 什么是超大型集成电路是什么

英文名称:A circuit containing one hundred thousand to one million electronic units on a chip.
简称“vlsi电路”。指几毫米见方的硅片上集成上万至百万晶体管、线宽在1微米以下的集成电路。由于晶体管与连线一次完成，故制作几个至上百万晶体管的工时和费用是等同的。大量生产时，硬件费用几乎可不计，而取决于设计费用。国际上硅片面积已增至厘米见方，管数达十亿个而线宽为0�1微米。
超大规模集成电路：VLSI (Very Large Scale Integration)
通常指含逻辑门数大于10000 门(或含元件数大于100000个)。

4. 请问，如果在一个大型的电路中，有CMOS电路和TTL电路，必须注意哪些要求

TTL:Transistor-Transistor Logic,即逻辑门电路CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconctor指互补金属氧化物(PMOS管和NMOS管)共同构成的互补型MOS集成电路肯定可以互连，都可以用于数字集成电路。使用CMOS集成电路需注意的几个问题 集成电路按晶体管的性质分为TTL和CMOS两大类，TTL以速度见长，CMOS以功耗低而著称，其中CMOS电路以其优良的特性成为目前应用最广泛的集成电路。在电子制作中使用CMOS集成电路时，除了认真阅读产品说明或有关资料，了解其引脚分布及极限参数外，还应注意以下几个问题： 1、电源问题 （1） CMOS集成电路的工作电压一般在3－18V，但当应用电路中有门电路的模拟应用（如脉冲振荡、线性放大）时，最低电压则不应低于4．5V。由于CMOS集成电路工作电压宽，故使用不稳压的电源电路CMOS集成电路也可以正常工作，但是工作在不同电源电压的器件，其输出阻抗、工作速度和功耗是不相同的，在使用中一定要注意。 （2）CMOS集成电路的电源电压必须在规定范围内，不能超压，也不能反接。因为在制造过程中，自然形成许多寄生二极管，如图1所示为反相器电路，在正常电压下，这些二极管皆处于反偏，对逻辑功能无影响，但是由于这些寄生二极管的存在，一旦电源电压过高或电压极性接反，就会使电路产生损坏。 2、驱动能力问题 CMOS电路的驱动能力的提高，除选用驱动能力较强的缓冲器来完成之外，还可将同一个芯片几个同类电路并联起来提高，这时驱动能力提高到N倍（N为并联门的数量）。如图2所示。 3、输入端的问题 （1）多余输入端的处理。CMOS电路的输入端不允许悬空，因为悬空会使电位不定，破坏正常的逻辑关系。另外，悬空时输入阻抗高，易受外界噪声干扰，使电路产生误动作，而且也极易造成栅极感应静电而击穿。所以“与”门，“与非”门的多余输入端要接高电平，“或”门和“或非”门的多余输入端要接低电平。若电路的工作速度不高，功耗也不需特别考虑时，则可以将多余输入端与使用端并联。 （2）输入端接长导线时的保护。在应用中有时输入端需要接长的导线，而长输入线必然有较大的分布电容和分布电感，易形成LC振荡，特别当输入端一旦发生负电压，极易破坏CMOS中的保护二极管。其保护办法为在输入端处接一个电阻，如图3所示， R＝VDD／1mA。 （3）输入端的静电防护。虽然各种CMOS输入端有抗静电的保护措施，但仍需小心对待，在存储和运输中最好用金属容器或者导电材料包装，不要放在易产生静电高压的化工材料或化纤织物中。组装、调试时，工具、仪表、工作台等均应良好接地。要防止操作人员的静电干扰造成的损坏，如不宜穿尼龙、化纤衣服，手或工具在接触集成块前最好先接一下地。对器件引线矫直弯曲或人工焊接时，使用的设备必须良好接地。 （4） 输入信号的上升和下降时间不易过长，否则一方面容易造成虚假触发而导致器件失去正常功能，另一方面还会造成大的损耗。对于74HC系列限于0．5us以内。若不满足此要求，需用施密特触发器件进行输入整形，整形电路如图4所示。 （5）CMOS电路具有很高的输入阻抗，致使器件易受外界干扰、冲击和静电击穿，所以为了保护CMOS管的氧化层不被击穿，一般在其内部输入端接有二极管保护电路，如图5所示。 其中R约为1．5－2．5KΩ。输入保护网络的引入使器件的输入阻抗有一定下降，但仍在108Ω以上。这样也给电路的应用带来了一些限制： （A）输入电路的过流保护。CMOS电路输入端的保护二极管，其导通时电流容限一般为1mA

5. 大功率电磁炉电路图（大于5KW，380V的）

大功率商用电磁炉需要增设功率管限流保护（电路图如下图）其电源保险管，通常设置在整流桥的输入端。当桥短路时，保险管对输入电路起到保护作用，当功率管短路时，保险管也对桥起到保护作用。但是，谐振电路的高频电容变质或损坏而失谐时，保险管与功率管同时烧断，在这种情况下，保险管对功率管起不到保护作用。尽管功率管的额定连续电流远大于保险管的熔断电流，但实际情况是，两者同时烧断。保险丝的熔断时间不是超前功率管，而是与功率管同步。

本电路的设计，当大电流涌入功率管时，电流量检测电路工作，立即关闭功率管，使功率管得到保护，保护电路如图1所示。图1中的载流元件是截用一段1Ω的3000W电炉丝，以降低额定电流，从而降低炉丝的发热温度。1Ω电炉丝的螺距拉大，以增大散热效果。该段电炉丝若能铸成带散热片的成品件，效果更为理想。固定1Q电阻丝用的接线柱，选用外方内圆的项孔件，用螺丝紧固在穿孔线路板上。1Ω载流丝串在扼流圈与振荡线圈之间，a、b间有几安的电流流过，则a、b间就有几伏的电压。若设定功率管IGBT的最大额定工作电流为8.2A，则Uab＝8.2V。在a、b端并入光耦TLP621电路，最大工作电流决定于稳压管的选取稳压值。稳压管选用7.5v的2CWl05，在功率管的栅极和源极间并入光耦TLP621的光敏电路，当a、b间的电流超过8．2A时，检测电路工作，发光管发光，光敏管导通，栅极接地失压，功率管自行关断，功率管受到保护。

图2为图1的功能相同电路，只是将检测电路中的光耦换为分立件，以利在电路板上的灵活安装。

该电路对电流检测十分灵敏，过流自断几乎没有延时，保护方案十分有效，缺点是载流元件选用发热炉丝，装接时要注意线路板的空位选取或设定，要特别注意防热和散热的安全性。