元器件常识：集成电路的种类与用途-九游j9官网登录入口

在电子行业，集成电路的应用非常广泛，每年都有许许多多通用或专用的集成电路被研发与生产出来，本文将对集成电路的知识作一全面的阐述。

　　一、集成电路的种类

　　集成电路的种类很多，按其功能不同可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。前者用来产生、放大和处理各种模拟电信号；后者则用来产生、放大和处理各种数字电信号。所谓模拟信号，是指幅度随时间连续变化的信号。例如，人对着话筒讲话，话筒输出的音频电信号就是模拟信号，收音机、收录机、音响设备及电视机中接收、放大的音频信号、电视信号，也是模拟信号。所谓数字信号，是指在时间上和幅度上离散取值的信号，例如，电报电码信号，按一下电键，产生一个电信号，而产生的电信号是不连续的。这种不连续的电信号，一般叫做电脉冲或脉冲信号，计算机中运行的信号是脉冲信号，但这些脉冲信号均代表着确切的数字，因而又叫做数字信号。在电子技术中，通常又把模拟信号以外的非连续变化的信号，统称为数字信号。目前，在家电维修中或一般性电子制作中，所遇到的主要是模拟信号；那么，接触最多的将是模拟集成电路。

　　集成电路按其制作工艺不同，可分为半导体集成电路、膜集成电路和混合集成电路三类。半导体集成电路是采用半导体工艺技术，在硅基片上制作包括电阻、电容、三极管、二极管等元器件并具有某种电路功能的集成电路；膜集成电路是在玻璃或陶瓷片等绝缘物体上，以“膜”的形式制作电阻、电容等无源器件。无源元件的数值范围可以作得很宽，可以作得很高。但目前的技术水平尚无法用“膜”的形式制作晶体二极管、三极管等有源器件，因而使膜集成电路的应用范围受到很大的限制。在实际应用中，多半是在无源膜电路上外加半导体集成电路或分立元件的二极管、三极管等有源器件，使之构成一个整体，这便是混合集成电路。根据膜的厚薄不同，膜集成电路又分为厚膜集成电路（膜厚为1μm～10μm）和薄膜集成电路（膜厚为1μm以下）两种。在家电维修和一般性电子制作过程中遇到的主要是半导体集成电路、厚膜电路及少量的混合集成电路。

　　按集成度高低不同，可分为小规模、中规模、大规模及超大规模集成电路四类。对模拟集成电路，由于工艺要求较高、电路又较复杂，所以一般认为集成50个以下元器件为小规模集成电路，集成50－100个元器件为中规模集成电路，集成100个以上的元器件为大规模集成电路；对数字集成电路，一般认为集成1～10等效门／片或10～100个元件／片为小规模集成电路，集成10～100个等效门／片或100～1000元件／片为中规模集成电路，集成100～10,000个等效门／片或1000～100,000个元件／片为大规模集成电路，集成10,000以上个等效门／片或100,000以上个元件／片为超大规模集成电路。

　　按导电类型不同，分为双极型集成电路和单极型集成电路两类。前者频率特性好，但功耗较大，而且制作工艺复杂，绝大多数模拟集成电路以及数字集成电路中的ttl、ecl、htl、lsttl、sttl型属于这一类。后者工作速度低，但输人阻抗高、功耗小、制作工艺简单、易于大规模集成，其主要产品为mos型集成电路。mos电路又分为nmos、pmos、cmos型。

　　nmos集成电路是在半导体硅片上，以n型沟道mos器件构成的集成电路；参加导电的是电子。pmos型是在半导体硅片上，以p型沟道mos器件构成的集成电路；参加导电的是空穴。cmos型是由nmos晶体管和pmos晶体管互补构成的集成电路称为互补型mos集成电路，简写成cmos集成电路。

　　除上面介绍的各类集成电路之外，现在又有许多专门用途的集成电路，称为专用集成电路。

　　下面我们先介绍模拟集成电路中不同功能的电路。

　　1．集成运算放大器

　　集成运算放大器是一种高增益的直接耦合放大器，其内部包含数百个晶体管、电阻、电容，但体积只有一个小功率晶体管那么大，功耗也仅有几毫瓦至几百毫瓦，但功能很多。它通常由输人级、中间放大级和输出级三个基本部分构成。运算放大器除具有十、一输人端和输出端外，还有十、一电源供电端、外接补偿电路端、调零端、相位补偿端、公共接地端及其他附加端等。它的放大倍数取决于外接反馈电阻，这给使用带来很大方便。其种类有通用型运算放大器，比如ua709、5g922、fc1、fc31、f005、4e320、8fc2、sg006、bg305等；通用ⅲ型有f748、f108、xfc81、f008、4e322等；低功耗放大器（upc253、7xc4、5g26、f3078等）；低噪声运算放大器（如f5037、xfc88）；高速运算放大器（如国产型号有f715、f722、4e321、f318，国外的有ua702）；高压运算放大器（国产的有f1536、bg315、f143）；还有电流型、单电源、跨导型、静电型、程控型运算放大器等。

　　2．稳压集成电路

　　稳压集成电路又称集成稳压电源，其电路形式大多采用串联稳压方式。集成稳压器与分立元件稳压器相比，体积小，性能高、使用简便可靠。集成稳压器的种类有，多端可调式、三端可调式、三端固定式及单片开关式集成稳压器。

　　多端可调集成稳压器高、价格低，但输出功率小，引出端多，给使用带来不方便。

　　多端可调式集成稳压器可根据需要加上相应的外接元件，组成限流和功率保护。国内外同类产品基本电路形式有区别，基本原理相似。国产的有w2系列、wb7系列、wa7系列、bg11等。

　　三端可调式输出集成稳压器高，输出电压纹波小，一般输出电压为1.25v～35v或l.25v～35v连续可调。其型号有w117、w138、lm317、lm138、lml96等型号。

　　三端固定输出集成稳压器是一种串联调整式稳压器，其电路只有输人、输出和公共3个引出端，使用方便。其型号有w78正电压系列、w79负电压系列。

　　开关式集成稳压器是新的一种稳压电源，其工作原理不同上述三种类型，它是由直流变交流再变直流的变换器，输出电压可调，效率很高。其型号有an5900、ha17524等型号，广泛用于电视机、电子仪器等设备中。

　　3、音响集成电路

　　单响集成电路随着收音机、收录机、组合音响设备的发展而不断开发。对音响电路要求多功能、大功率和高保真度。比如一块单片收音机、录音机电路，就必须具有变频、检波。中放、低放、agc、功放和稳压等电路。音响集成电路工艺技术不断发展，采用数字传输和处理，使音响系统的各项电声指标不断提高。比如，脉冲码调制录音机、cd唱机，能使信噪比和立体声分离度切变好，失真度减到。

　　音响集成电路按本身的电路功能分有，高、中频放大集成电路、功放集成电路、低噪前置放大集成电路、立体声解码集成电路、单片收音机、收录机集成电路。驱动集成电路及特殊功能集成电路。

　　高、中频放大器集成电路体积小而紧凑，自动增益高、控制特性好、失真小，在收音机、收录机中得到广泛应用。其中调幅集成电路的型号有fd304、sl1018、sl1018am、tb1018等型号。调频集成电路有ta7303、tda1576、la1165、la1210、tda1062等型号。调幅、调频共用集成电路内设am变频功能、am检波功能、fm鉴频限幅功能。调频立体声接收机的专门用的立体声解码电路。后期（70年代以后）产品有la3350、la3361、ha11227、an7140、ba1350、ta7343p等型号。单片集成电路已成为世界流行的一种单片音响集成电路。用单片收音机集成电路装配收音机其成本低，调试方便。其中uln2204型am收音机集成电路，功能齐全，能在3v～12v电压范围内工作。类似型号有ha12402、ta7613、uln2204a型等。

　　特殊功能集成电路有显示驱动电路、电动机稳速电路、自动选曲电路及降噪电路等。

　　其中双列5点led电平显示驱动集成电路可同时驱动10只发光二极管，它是高中档收录机、收音机、cd唱机等音响设备中，用来作音量指示、交直流电平指示、交直流电源电压指示的常用集成电路。比如，我国生产的sl322、sl325等型号，国外的lb1405、ta7666p型等。6、7、9点led电平显示驱动集成电路的型号有sl326、sl327、lb1407、lb1409型等。

　　特殊功能的集成电路除上述外，还有自动选曲集成电路、降噪集成电路等。比如，有ne464、lm1101、la2730、upc1180、ha12045、ha12028等型号，有的电路型号具有一定的兼容性。

　　4．电视集成电路

　　电视机采用的集成电路种类繁多，型号也不统一，但有趋向单片机和两片机的高集成化发展。用于电视机的集成电路列举如下：

　　（1）伴音系统集成电路

　　电视伴音系统目前新动向，就是采用电视多重伴音系统，使用各种单片式或多块式电视双伴音信号处理集成电路。比如，用于彩色电视机伴音电路的bl5250型、bj5250、dg5250型伴音中放、音频功放集成电路。该电路采用16引脚双列直插式，并附有散热片。d7176p、upc1353c型伴音中放、限幅放大集成电路，具有高增益、直流工作点稳定、检波失真小、频响性能好、输出功率大等特点。upc1353c型与an1353型功能完全相同。其直流音量控制范围达80db，输出级电压范围为9v～18v，失真小于0.6%，音频输出功率为1.2w～2.4w。用于伴音中放、功放的集成电路还有：d7176、ta7678ad、ix0052ce、ix0065ce、an241p、ca3065、ka2101、la1365、ta7176、kc583型等。

　　（2）行场扫描集成电路

　　行场扫描集成电路性能优于分立元件电路，并且有的集成扫描电路系统采用了数字自动同步电路，可得到稳定的场频信号，保证了隔行扫描的稳定性，可省掉“场同步”电位器调整，提高了自动化程度。比如，d7609p、la1460、ta7609p、tb7609等型号，电路功能有：同步分离、场输出、场振荡、aft、行振荡保护等。

　　d002（国产）、ha11669（国外）型电路，电路功能有行振荡、行激励；d004（国产）、kc581c（国外）型电路，主要功能是场振荡、场输出；d7242、ta7242p、ka2131、upc1031hz、la1358、upc1378h等型号，主要功能是场振荡、场输出，场激励；d103lhz、bg103lhz、ld1031hz、upc1031hz型电路主要功能有：场振荡、场输出。

　　（3）图像中放、视放集成电路

　　早期的中频通道集成电路，是用三块集成电路分别完成中放、视频检波及aft等功能。目前已出现把图像中放、视频，伴音中放，行场扫描三大系统压缩在一块芯片中的集成电路，使电路简化，给使用、调试带来更大方便。

　　该类集成电路有：d1366c、sf1366、upc1366、cd003、ha1167、d7607ap、ta7607、an5132、cd7680cd、ha1126d、ha11215a、tb7607、ta7611ap、la1357n、an5150、m51353p等。

　　（4）彩色解码集成电路

　　彩色解码电路的功能是恢复彩色信号，使图像的颜色正常。早期的彩色解码集成电路是由几块电路完成，如国产的5g3108、5g314、7cd1、7cd2、7cd3等；后来采用单片式pal制彩色解码集成电路，如ta7193ap／p、ta7644ap/p、ix02lce、upc1400c、m51338sp、m51393ap、ix0719ce、an5625型等。其中的an5625、upc1400c等集成电路应用了数字滤波延时网络，有的把全部小信号处理集成到一块电路中，使电路体积减小，功能更全。

　　（5）电源集成电路

　　目前多数电视机的电源控制采用了集成电路，电路类型有开关型和串联型。

　　开关稳压电源控制的集成电路有：w2019、ir9494、njm2048、an5900型等；属于串联型直流稳压集成电路有：str455、str451、la5110、la5112、str5404等型号。

　　（6）遥控集成电路

　　遥控集成电路分为遥控发射集成电路和遥控接收集成电路。比如，用于日立cep－323d型彩电、福日hfc－323型彩电的集成电路为upd1943g和la7234型遥控集成电路。upd1934g为遥控发射电路，发射红外光信号；la7224为遥控接收集成电路。

　　upd1943g为20引脚双引直插封装（也有22列扁平封装），其主要参数与特点如下：

　　①为cmos电路，特点与m50119相似；

　　②电源电压为3v，电源电流为0.lma～1ma；

　　③输出电流为13ma，功耗为0.25w；

　　④可配接4×8键，共32个控制功能。

　　m50142p和upc1373h为一对遥控集成电路。

　　upc1373h的主要参数与特点：

　　①电源电压为6v～14.4v。

　　②电流变化范围为1.3ma～3.5ma；

　　③允许耗散功率为0.27w；

　　④主要特点、结构、引脚排列与la7224相同；

　　⑤常在第4脚对地接一个150k电阻。

　　5．电子琴集成电路

　　电子琴集成电路有5g2208、5g001、5g002、cw93520、lm6402、m112、z8611等型号，其外形只有小钮扣大小，内部含有振荡器、音符发生器、前置放大器等电路，能演奏22～61个基本音符。5g005型为音阶发生器，lm8071集成电路可作回响主音阶发生器，它是电子琴器件之一。m208是一种单片电子琴nmos集成电路，内设短阵处理61琴键，并设可抗抖动电路。ym3812是一种新型电子琴专用音源集成电路。

　　6．cmo集成电路

　　在数字集成电路中，我们只介绍mos数字集成电路中的cmos电路。因为在一些小家电中，cmos集成电路用得比较广泛。

　　（1）cmos集成电路的特点

　　cmos电路的结构、制作工艺不同于ttl电路，cmos集成电路的功耗很低。一般小规模cmos集成电路的静态平均功耗小于10uw，是各类实用电路中功耗的。比如ttl集成电路的平均功耗为10mw是cmos电路的10倍。但cmos集成电路的动态功耗随工作频率的升高而增大。

　　cmos电路的输入特性用输入电流和电容表示，由于电路的输入电阻很高，输入电路一般小于0.1ua；输入电容是各种杂散电容总和，一般在5pf左右。

　　cmos电路的输出特性取决于输出线路形式和输出管的特性参数。大多数cmos电路可用输出驱动电流、逻辑电平及状态转换时间来表示输出特性。

　　（2）cmos集成电路的类型

　　cmos电路的类型很多，但最常用的是门电路。cmos电路中的逻辑门有非门、与门、与非门、或非门、或门、异或门、异或非门，施密特触发门、缓冲器、驱动器等。

　　非门也称反相器，它是只有1个输入端和1个输出端的逻辑门。输人为高电平时，输出即为低电平；反之，输出为高电平。输出与输入总是反相或互补的。与门具有2个或2个以上输入端和1个输出端。当所有输人都是高电平时，输出也为高电平；只要有1个或互个以上输入低电平时，输出就为低电平。

　　与非门则是当输入端中有1个或1个以上是低电平时，输出为高电平；只有所有输入是高电平时，输出才是低电平。

　　或门具有1个或端，2个或2个以上的输入端。当所有输入为低电平时，输出才是低电平。如果有1个或1个以上输入是高电平，则其输出变相电平。或非门电路是当得入端都处于低电平时，其输出才呈现高电平；只要有1个或互个以上输入为高电平，输出即为低电平。

　　异或门电路有2个输入端，1个输出端。当2个输入端中只有一个是高电平时，输出则为高电平；当输入端都是低电平或都是高电平时，输出才是低电平。

　　异或门倒相就变为异或非门。异或非门也称作为“同或门”。异或非门只有2个输入端，1个输出端，当2个输入端都是低电平或都是高电平时，输出为高电平；2个输入端只有1个是高电平时，输出才是低电平。

　　最基本线路构成的门电路存在着抗干扰性能差和不对称等缺点。为了克服这些缺点，可以在输出或输入端附加反相器作为缓冲级；也可以输出或输入端同时都加反相器作为缓冲级。这样组成的门电路称为带缓冲器的门电路。

　　带缓冲输出的门电路输出端都是1个反相器，输出驱动能力仅由该输出级的管子特性决定，与各输入端所处逻辑状态无关。而不带缓冲器的门电路其输出驱动能力与输入状态有关。另一方面。带缓冲器的门电路的转移特性至少是由3级转移特性相乘的结果，因此转换区域窄，形状接近理想矩形，并且不随输入使用端数的情况而变化、加缓冲器的门电路，抗干扰性能提高10％电源电压。此外，带缓冲器的门电路还有输出波形对称、交流电压增益大、带宽窄、输入电容比较小等优点。不过，由于附加了缓冲级，也带来了一些缺点。例如传输延迟时间加大，因此，带缓冲器的门电路适宜用在高速电路系统中。

　　在数字电路中，由于ttl电路、cmos电路、ecl电路等，它们的逻辑电平不同，当这些电路相互联接时，一定要进行电平转换，使各电路都工作在各自允许的电压工作范围内。

　　数字电路中的三态逻辑门，一般是指电路的输出端的状态可呈现三种输出阻态，或简称“三态输出”，这个状态通常用字母“z”表示。

　　三状态电路在使用时的两状态特性与普通电路相同，而在禁止时的“z”状态特性则取决于三态门电路的漏电流大小。