集成电路知识.doc

业务知识第一讲：

电子学及集成电路根底知识介绍

什么是有源器件,什么是无源器件?

单地讲就是需能〔电〕源的器件叫有源器件，无需能〔电〕源的器件就是无源器件。简单判断有电源PIN脚输入的就是有缘器件,没VCCpin脚输入的就是无源器件

无源器件是一种只消耗元器件输入信号电能的元器件，本身不需要电源就可以进行信号处理和传输。无源器件包括电阻、电位器、电容、电感、二极管等。

有源器件正常工作的根本条件是必须向器件提供相应的电源，如果没有电源，器件将无法工作。有源器件包括三极管、场效应管、集成电路(IC)等，是以半导体为根本材料构成的元器件

有源器件一般用来信号放大、变换等，无源器件用来进行信号传输，或者通过方向性进行“信号放大”。容、阻、感都是无源器件，又叫被动元器件.无源器件不实施控制并不要求任何输入器件就可完成自身的功能----就是不智能。电阻、电容、电感、连接器等都是无源的。而有源器件能控制电压或电流，或在电路中创造转换的动作--它是智能的。二极管、三极管、集成电路(IC)、晶振、传感器都是有源的。又叫主动元器件.

一、什么叫集成电路

集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路由于其体积小、重量轻、性能可靠、价格廉价等特点，现已被广泛应用于各种领域。随着性能优良、适合于各种用处的新产品的出现，集成电路应用领域愈来愈广泛。

二、集成电路的分类〔4种分类方法〕

按其功能不同分

〔1〕模拟集成电路:用来产生、放大和处理各种模拟电信号

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。

〔2〕数字集成电路:用来产生、放大和处理各种数字电信号

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。

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按其制作工艺不同分

半导体集成电路

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

〔2〕膜集成电路

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

〔3〕混合集成电路

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

按集成度上下不同分

小规模集成电路

中规模集成电路

大规模集成电路

超大规模集成电路

数字集成电路

模拟集成电路

集成电路分类

集成度

电路规模与范围

小规模集成电路

SSI

集成50个以下元器件

例如：单运放、光耦

中规模集成电路

MSI

集成50－100个元器件

例如：监控、模拟开关、模拟多路转换器

大规模集成电路

LSI

集成100个以上的元器件

例如：多通道的A/D

按导电类型不同分

〔1〕双极型集成电路

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。

单极型集成电路

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

PS:?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。

三、模拟电路和数字电路的特点

1、数字电路的特点

〔1〕易集成化。两个状态“0”和“1”，对元件精度要求低。

〔2〕抗干扰能力强，可靠性高。信号易区分不易受噪声干扰。

〔3〕便于长期存贮。软盘、硬盘、光盘。

〔4〕通用性强，本钱低，系列多。

〔5〕保密性好，容易进行加密处理。

2、模拟电路的特点

模拟电路处理的是大小随时间连续变化的信号。自然界大局部物理现象都是连续变化的模拟量，这些模拟量都是先被传感器所接受，再经过放大等加工、处理过程之后才变成我们所能感知的信息。所以要求电路要对这种模拟量不失真地进行放大或处理，因而对元器件及电路参数和外界条件的要求比