基本电路设计及应用四课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基本电路设计及应用（四）,葛汝明,基本电路设计及应用（四）葛汝明,1,集成电路简介,1、集成电路的结构特点,所谓集成电路就是把一个单元电路或一些功能电路，甚至某一整机功能电路集中制作在一个晶体或磁片上，再封装在一个便于安装、焊接的外壳中的电路上。集成电路有膜（薄膜、厚膜）集成电路、半导体集成电路及混合集成电路。,集成电路简介1、集成电路的结构特点,2,半导体集成电路，是利用半导体工艺将一些晶体管、电阻器、电容器以及连线等制作在很小的半导体材料或绝缘基偏上，以形成一个完整的电路，并封装在一个特制的外壳中，再从外壳中外接出引线。半导体集成电路通常用字母IC表示。一般简单的IC芯片，至少有几十甚至数百个元件组成。复杂的芯片有成千上万乃至亿万个元件组成。而所有元、器件都是在相同的工艺条件下，同时经过同一个工艺流程。所以结构与几何尺寸相同的元器件的特性和参数十分近似，故工作起来温差极小。,半导体集成电路，是利用半导体工艺将一些晶体管、电阻器、电容器,3,2、集成电路的分类,半导体集成电路的分类方法很多，如下所示：,2、集成电路的分类半导体集成电路的分类方法很多，如下所示：,4,3、模拟集成电路的特点与分类,31、模拟集成电路的特点,（1）电路处理的信号是连续变化的模拟量的电信号，除输出级外，电路中的信号电平值较小，所以，集成芯片内部器件一般工作在小信号状态；,（2）信号的频率范围往往从直流一直可以延伸到很高的上限频率。,3、模拟集成电路的特点与分类31、模拟集成电路的特点,5,（3）模拟集成电路中的元件种类较多，如NPN 管、PNP管、MOS管、场效应管、膜电阻器、膜电容器等，工艺较复杂;(4)模拟集成电路往往具有外简内繁的电路形式，尽管制造工艺复杂，但电路的功能较完善，使用方便。,（3）模拟集成电路中的元件种类较多，如NPN 管、PNP管、,6,32、模拟集成电路的分类,半导体集成电路的种类较多，一般有：,32、模拟集成电路的分类半导体集成电路的种类较多，一般有,7,4、数字集成电路的特点与分类,41、数字集成电路的特点,（1）使用的信号只有“0”和“1”两种状态，即电路的“导通”和“截至”状态；,（2）电路内部结构简单，最基本的电路有“与”、“或”、“非”逻辑门，其他电路一般均有“与”、“或”、“非”逻辑门组合而成。,（3）电路一般有TTL 型和 CMOS型电路两种，TTL 型对电源要求较严格，一般只允许5V,10%,电压，高于5.5V会损坏器件，低于4.5V会逻辑功能失常。而CMOS型对电源要求不严格，可在5V15V电源间正常工作，但是U,DD,、U,SS,不能接反，否则会损坏器件。,4、数字集成电路的特点与分类41、数字集成电路的特点,8,42数字集成电路的分类,42数字集成电路的分类,9,5、集成电路引脚的排列识别,半导体集成电路的种类繁多，引脚也有多种形式，现介绍常见的国标、部标或进口产品IC的引脚识别方法，该方法对一般的集成电路芯片也有一定的参考价值。,IC的封装形式大多采用双列直插、单列直插、金属圆壳（或菱形壳）和三端塑封等四种类型。,5、集成电路引脚的排列识别半导体集成电路的种类繁多，引脚也有,10,51 多引脚金属圆壳封装,多引脚金属圆壳封装IC面向引脚正视，有定位标记（常为锁口或小圆孔）所对应的引脚按顺时针方向数，定位标记后边的管脚应为第一管脚。如右图所示：,51 多引脚金属圆壳封装多引脚金属圆壳封装IC面向引脚,11,52 三端稳压集成电路,三端稳压集成电路常用的有78系列按输出电压分共有八种：7805、7806、7809、7810、7812、7815、7818、7824。按最大输出电流又可分为78L,*、78M*、78*、其中,78L,*系列输出最大电流为100mA、78M*系列输出最大电流为500mA、78*系列输出最大电流为1.5A。,另外还有79系列（负电压）功能同78系列相同和LM317(1.2V37V)系列、LM337（1.2V37V）只是管脚排列不同。,52 三端稳压集成电路三端稳压集成电路常用的有78系列,12,基本电路设计及应用四课件,13,53 扁平单列直插IC,这种集成电路一般在端面左侧有一定位的标记。IC引脚向下，自己面对定为标记（无标记时面对型号），从标记对应一侧的第一个引脚按逆时针顺序数，依次为1、2、3,脚。如右图所示：,53 扁平单列直插IC这种集成电路一般在端面左侧有一定位,14,54 扁平双列直插IC,这种扁平双列直插IC，一般在端面左侧有一个马蹄状的凹面（或左下侧有一个小圆点）作为标记，左下侧（或小圆点）处的引脚为1，按逆时针的顺序依次为1、2、3,脚。如图所示：,54 扁平双列直插IC这种扁平双列直插IC，一般在端面左,15,55 集成电路应用规则,551、CMOS IC应用规则,（1）CMOS IC工作电压U,DD,为5V+15V。U,SS,为(地）接电源负极，U,DD,接电源的正极，两者不能接反；,（2）输入信号电压U,i,应满足U,SS,U,i,U,DD,，否则会损坏器件；,（3）多余的输入端一律不许悬空，应按其逻辑要求接U,DD,或U,SS,(地）;,（4）CMOS IC由于输入阻抗极高（,以上,），易受外界干扰、冲击和静态击穿。焊接时应切断电源，电烙铁外壳必须良好接地，或利用烙铁的余热进行焊接。,（5）电路的输出端既不能和电源短接，也不能和地短接，否则输出级的MOS管就会因过流而损坏。,（6）使用时先接通电源，再加入信号；关机时，先关掉输入信号，再关断电源。,55 集成电路应用规则551、CMOS IC应用规,16,552 TTL IC电路的应用规则,（1）在高速电路中，电源至IC之间存在引线电感及引线间的分布电容，既会影响电路的速度，又易通过公用线段产生级间耦合引起自激。为此，可采用退耦措施，在靠近IC的电源引出线和地线引出端之间接入0.01,的旁路电容，在频率不太高的情况下，通常只在印刷电路板的插头处，每个通道入口的电源端和地之间，并联一个10100和一个0.01 0.1的电容，前者作为低频滤波，后者作为高频滤波。,（2）如果是“与”门、“与非”门多余输入端，最好不要悬空而接电源；如果是“或”门、“或非”门多余输入端，将多余输入端接地。（可直接接入，或串接1K,10 K电阻再接入。前一种接法电源浪涌电压可能会损坏电路，后一种接法分布电容将影响电路的工作速度。也可以降多余输入端并联在一起，但输入端并联后，节电容会降低电路的工作速度，同时也会增加对信号的驱动电流的要求。）,552 TTL IC电路的应用规则（1）在高速电路中,17,（3）多余的输出端应悬空。若是接地或电源，将会损坏器件。另外除集电极开路（OC)门和三态门(TS)门外，其他电路的输出端不允许并联使用，否则会引起逻辑混乱和损坏器件。（4）TTL IC的工作电压U,CC,为5V,10%。超过该范围时，可能引起,逻辑混乱和损坏器件。U,CC,接电源正极，U,EE,（地）接电源负极（TTL IC的代表型号是74系列。也是应用较广泛地一种。该系列又分为四个子系列既74、74H、74S、74LS。该系列以74LS应用最广泛。）,（3）多余的输出端应悬空。若是接地或电源，将会损坏器件。另外,18,6、“叮、咚”门铃的参考电路图,6、“叮、咚”门铃的参考电路图,19,7、八路抢答器的电路图,7、八路抢答器的电路图,20,8、彩灯的控制电路,8、彩灯的控制电路,21,谢谢,谢谢,22,