1.集成电路简介
集成电路是一种微型电子器件,它采用一定工艺,把电阻、电容、电感、二极管和晶体管等电路元件及布线互连在一起,制作在一小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内;在电路中用字母“IC”表示。
集成电路按照制造工艺分类,可分为半导体集成电路、薄膜集成电路、厚膜集成电路和混合集成电路。
用平面工艺(氧化、光刻、扩散、外延工艺)在半导体晶片上制成的电路称为半导体集成电路;用厚膜工艺(真空蒸发、溅射)或薄膜工艺(丝网印刷、烧结)将电阻、电容等无源元件连接制作在同一片绝缘衬底上,再焊接上晶体管管芯,使其具有特定的功能,叫作厚膜或薄膜集成电路;如再装焊上单片集成电路,则称为混合集成电路。目前使用最多的是半导体集成电路,它按有源器件分为双极型、MOS型和双极MOS型集成电路;按集成度分类,有小规模、中规模、大规模集成电路;按照功能分为数字集成电路和模拟集成电路两大类。
1)数字集成电路
数字电路是能够传输“0”和“1”两种状态信息并完成逻辑运算的电路。用双极性三极管或MOS场效应晶体管作为核心器件,可分别制成双极型和MOS场效应数字集成电路。常用的双极型数字集成电路有54××、74××、74LS××系列。MOS场效应数字集成电路具有构造简单、集成度高、功耗低、抗干扰能力强、工作温度范围大等特点,常用的CMOS场效应数字集成电路有4000、74HC××系列。
2)模拟集成电路
除了数字集成电路,其余的集成电路统称为模拟集成电路。按照电路输入信号和输出信号的关系,模拟集成电路还分为线性集成电路和非线性集成电路。
(1)线性集成电路。
线性集成电路指输出信号与输入信号呈线性关系的集成电路。根据功能可分类如下:
①通用型——低增益、中增益、高增益、高精度线性集成电路;
②专用型——高输入阻抗、低漂移、低功耗、高速度线性集成电路。
(2)非线性集成电路。
非线性集成电路大多是专用集成电路,其输入、输出信号通常是模拟-数字信号的混合。
2.集成电路命名
集成电路命名与分立器件命名相比,规律性较强,绝大部分国内外厂商生产的同一种集成电路,采用基本相同的数字标号,而以不同的字母代表不同的厂商。例如NE555、LM555、SG555分别是由不同厂商生产的555定时器电路,它们的性能、封装和引脚排列也都一致,可以相互替换。我国集成电路的型号命名采用与国际接轨的准则,如表3-1所示。
表3-1 集成电路的型号命名方法(www.xing528.com)
3.集成电路封装与引脚识别
表3-2列出常用集成电路封装、引脚及特点。
表3-2 常用集成电路封装及引脚示意
续表
4.集成电路检测
1)电阻法
(1)通过测量单块集成电路各引脚对地正反向电阻,与参考资料或相同型号的集成电路进行比较,从而做出判断。
(2)在没有对比资料情况下使用间接电阻法测量,即在印制电路板上通过测量集成电路引脚外围元件好坏来判断,若外围无损坏,则集成电路有可能已损坏。
2)电压法
测量集成电路引脚对地动、静态电压,与线路图或其他资料所提供的参考电压进行比较。若有较大差别,其外围元件又没有损坏,则集成电路有可能已损坏。
3)波形法
测量集成电路各引脚波形是否与原设计相符,若发现有较大区别,其外围元件又没有损坏,则集成电路有可能已损坏。
4)替换法
用相同型号集成电路做替换试验,若电路恢复正常,则集成电路已损坏。
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