集成電路的種類(lèi)和應用
　　 集成電路的種類(lèi)很多，按其功能不同可分為模擬集成電路和數字集成電路兩大類(lèi)。前者用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種模擬電信號；后者則用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種數字電信號。所謂模擬信號，是指幅度隨時(shí)間連續變化的信號。例如，人對著(zhù)發(fā)話(huà)器講話(huà)，發(fā)話(huà)器輸出的音頻電信號就是模擬信號，收音機、收錄機、音響設備及電視機中接收、放大的音頻信號、電視信號，也是模擬信號。所謂數字信號，是指在時(shí)間上和幅度上離散取值的信號，例如，電報電碼信號，按一下電鍵，產(chǎn)生一個(gè)電信號，而產(chǎn)生的電信號是不連續的。這種不連續的電信號，一般叫做電脈沖或脈沖信號，計算機中運行的信號是脈沖信號，但這些脈沖信號均代表著(zhù)確切的數字，因而又叫做數字信號。在電子技術(shù)中，通常又把模擬信號以外的非連續變化的信號，統稱(chēng)為數字信號。目前，在家電維修中或一般性電子制作中，所碰到的主要是模擬信號；那么，接觸最多的將是模擬集成電路。頻譜分析儀| 電池測試儀| 相序表| 萬(wàn)用表| 功率計| 示波器| 電阻測試儀| 電阻計| 電表| 鉗表| 高斯計| 電磁場(chǎng)測試儀| 電源供應器| 電能質(zhì)量分析儀
　　 集成電路按其制作工藝不同，可分為半導體集成電路、膜集成電路和混合集成電路三類(lèi)。半導體集成電路是采用半導體工藝技術(shù)，在硅基片上制作包括電阻、電容、三極管、二極管等元器件并具有某種電路功能的集成電路；膜集成電路是在玻璃或陶瓷片等盡緣物體上，以“膜”的形式制作電阻、電容等無(wú)源器件。無(wú)源元件的數值范圍可以作得很寬，精度可以作得很高。但目前的技術(shù)水平尚無(wú)法用“膜”的形式制作晶體二極管、三極管等有源器件，因而使膜集成電路的應用范圍受到很大的限制。在實(shí)際應用中，多半是在無(wú)源膜電路上外加半導體集成電路或分立元件的二極管、三極管等有源器件，使之構成一個(gè)整體，這便是混合集成電路。根據膜的厚薄不同，膜集成電路又分為厚膜集成電路（膜厚為1μm～10μm）和薄膜集成電路（膜厚為1μm以下）兩種。在家電維修和一般性電子制作過(guò)程中碰到的主要是半導體集成電路、厚膜電路及少量的混合集成電路。
　　 按集成度高低不同，可分為小規模、中規模、大規模及超大規模集成電路四類(lèi)。對模擬集成電路，由于工藝要求較高、電路又較復雜，所以一般以為集成50個(gè)以下元器件為小規模集成電路，集成50－100個(gè)元器件為中規模集成電路，集成100個(gè)以上的元器件為大規模集成電路；對數字集成電路，一般以為集成1～10等效門(mén)／片或10～100個(gè)元件／片為小規模集成電路，集成10～100個(gè)等效門(mén)／片或100～1000元件／片為中規模集成電路，集成100～10,000個(gè)等效門(mén)／片或1000～100,000個(gè)元件／片為大規模集成電路，集成10,000以上個(gè)等效門(mén)／片或100,000以上個(gè)元件／片為超大規模集成電路。
　　 按導電類(lèi)型不同，分為雙極型集成電路和單極型集成電路兩類(lèi)。前者頻率特性好，但功耗較大，而且制作工藝復雜，盡大多數模擬集成電路以及數字集成電路中的TTL、ECL、HTL、LSTTL、STTL型屬于這一類(lèi)。后者工作速度低，但輸人阻抗高、功耗小、制作工藝簡(jiǎn)單、易于大規模集成，其主要產(chǎn)品為MOS型集成電路。MOS電路又分為NMOS、PMOS、CMOS型。
　　 NMOS集成電路是在半導體硅片上，以N型溝道MOS器件構成的集成電路；參加導電的是電子。PMOS型是在半導體硅片上，以P型溝道MOS器件構成的集成電路；參加導電的是空穴。CMOS型是由NMOS晶體管和PMOS晶體管互補構成的集成電路稱(chēng)為互補型MOS集成電路，簡(jiǎn)寫(xiě)成CMOS集成電路。
　　除上面先容的各類(lèi)集成電路之外，現在又有很多專(zhuān)門(mén)用途的集成電路，稱(chēng)為專(zhuān)用集成電路。
　　 下面我們先先容模擬集成電路中不同功能的電路。
1．集成運算放大器
集成運算放大器是一種高增益的直接耦合放大器，其內部包含數百個(gè)晶體管、電阻、電容，但體積只有一個(gè)小功率晶體管那么大，功耗也僅有幾毫瓦至幾百毫瓦，但功能很多。它通常由輸人級、中間放大級和輸出級三個(gè)基本部分構成。運算放大器除具有十、一輸人端和輸出端外，還有十、一電源供電端、外接補償電路端、調零端、相位補償端、公共接地端及其他附加端等。它的放大倍數取決于外接反饋電阻，這給使用帶來(lái)很大方便。其種類(lèi)有通用型運算放大器，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）；低噪聲運算放大器（如F5037、XFC88）；高速運算放大器（如國產(chǎn)型號有F715、F722、4E321、F318，國外的有uA702）；高壓運算放大器（國產(chǎn)的有F1536、BG315、F143）；還有電流型、單電源、跨導型、靜電型、程控型運算放大器等。
2．穩壓集成電路
穩壓集成電路又稱(chēng)集成穩壓電源，其電路形式大多采用串聯(lián)穩壓方式。集成穩壓器與分立元件穩壓器相比，體積小，性能高、使用簡(jiǎn)便可靠。集成穩壓器的種類(lèi)有，多端可調式、三端可調式、三端固定式及單片開(kāi)關(guān)式集成穩壓器。
多端可調集成穩壓器精度高、價(jià)格低，但輸出功率小，引出端多，給使用帶來(lái)不方便。
多端可調式集成穩壓器可根據需要加上相應的外接元件，組成限流和功率保護。國內外同類(lèi)產(chǎn)品基本電路形式有區別，基本原理相似。國產(chǎn)的有W2系列、WB7系列、WA7系列、BG11等。
三端可調式輸出集成穩壓器精度高，輸出電壓紋波小，一般輸出電壓為1.25V～35V或l.25V～35V連續可調。其型號有W117、W138、LM317、LM138、LMl96等型號。
三端固定輸出集成穩壓器是一種串聯(lián)調整式穩壓器，其電路只有輸人、輸出和公共3個(gè)引出端，使用方便。其型號有W78正電壓系列、W79負電壓系列。
開(kāi)關(guān)式集成穩壓器是新的一種穩壓電源，其工作原理不同上述三種類(lèi)型，它是由直流變交流再變直流的變換器，輸出電壓可調，效率很高。其型號有AN5900、HA17524等型號，廣泛用于電視機、電子儀器等設備中。
3、音響集成電路
單響集成電路隨著(zhù)收音機、收錄機、組合音響設備的發(fā)展而不斷開(kāi)發(fā)。對音響電路要求多功能、大功率和高保真度。比如一塊單片收音機、錄音機電路，就必須具有變頻、檢波。中放、低放、AGC、功放和穩壓等電路。音響集成電路工藝技術(shù)不斷發(fā)展，采用數字傳輸和處理，使音響系統的各項電聲指標不斷進(jìn)步。比如，脈沖碼調制錄音機、CD唱機，能使信噪比和立體聲分離度切變好，失真度減到最小。
音響集成電路按本身的電路功能分有，高、中頻放大集成電路、功放集成電路、低噪前置放大集成電路、立體聲解碼集成電路、單片收音機、收錄機集成電路。驅動(dòng)集成電路及特殊功能集成電路。
高、中頻放大器集成電路體積小而緊湊，自動(dòng)增益高、控制特性好、失真小，在收音機、收錄機中得到廣泛應用。其中調幅集成電路的型號有FD304、SL1018、SL1018AM、TB1018等型號。調頻集成電路有TA7303、TDA1576、LA1165、LA1210、TDA1062等型號。調幅、調頻共用集成電路內設AM變頻功能、AM檢波功能、FM鑒頻限幅功能。調頻立體聲接收機的專(zhuān)門(mén)用的立體聲解碼電路。后期（70年代以后）產(chǎn)品有LA3350、LA3361、HA11227、AN7140、BA1350、TA7343P等型號。單片集成電路已成為世界流行的一種單片音響集成電路。用單片收音機集成電路裝配收音機其本錢(qián)低，調試方便。其中ULN2204型AM收音機集成電路，功能齊全，能在3V～12V電壓范圍內工作。類(lèi)似型號有HA12402、TA7613、ULN2204A型等。
特殊功能集成電路有顯示驅動(dòng)電路、電動(dòng)機穩速電路、自動(dòng)選曲電路及降噪電路等。
其中雙列5點(diǎn)LED電平顯示驅動(dòng)集成電路可同時(shí)驅動(dòng)10只發(fā)光二極管，它是高中檔收錄機、收音機、CD唱機等音響設備中，用來(lái)作音量指示、交直流電平指示、交直流電源電壓指示的常用集成電路。比如，我國生產(chǎn)的SL322、SL325等型號，國外的LB1405、TA7666P型等。6、7、9點(diǎn)LED電平顯示驅動(dòng)集成電路的型號有SL326、SL327、LB1407、LB1409型等。
　　特殊功能的集成電路除上述外，還有自動(dòng)選曲集成電路、降噪集成電路等。比如，有NE464、LM1101、LA2730、uPC1180、HA12045、HA12028等型號，有的電路型號具有一定的兼容性。
4．電視集成電路
電視機采用的集成電路種類(lèi)繁多，型號也不同一，但有趨向單片機和兩片機的高集成化發(fā)展。用于電視機的集成電路列舉如下：
（1）伴音系統集成電路
電視伴音系統目前新動(dòng)向，就是采用電視多重伴音系統，使用各種單片式或多塊式電視雙伴音信號處理集成電路。比如，用于彩色電視機伴音電路的BL5250型、BJ5250、DG5250型伴音中放、音頻功放集成電路。該電路采用16引腳雙列直插式，并附有散熱片。D7176P、uPC1353C型伴音中放、限幅放大集成電路，具有高增益、直流工作點(diǎn)穩定、檢波失真小、頻響性能好、輸出功率大等特點(diǎn)。uPC1353C型與AN1353型功能完全相同。其直流音量控制范圍達80dB，輸出級電壓范圍為9V～18V，失真小于0.6%，最大音頻輸出功率為1.2W～2.4W。
用于伴音中放、功放的集成電路還有：D7176、TA7678AD、IX0052CE、IX0065CE、AN241P、CA3065、KA2101、LA1365、TA7176、KC583型等。
（2）行場(chǎng)掃描集成電路
行場(chǎng)掃描集成電路性能優(yōu)于分立元件電路，并且有的集成掃描電路系統采用了數字自動(dòng)同步電路，可得到穩定的場(chǎng)頻信號，保證了隔行掃描的穩定性，可省掉“場(chǎng)同步”電位器調整，進(jìn)步了自動(dòng)化程度。比如，D7609P、LA1460、TA7609P、TB7609等型號，電路功能有：同步分離、場(chǎng)輸出、場(chǎng)振蕩、AFT、行振蕩保護等。
D002（國產(chǎn)）、HA11669（國外）型電路，電路功能有行振蕩、行激勵；D004（國產(chǎn)）、KC581C（國外）型電路，主要功能是場(chǎng)振蕩、場(chǎng)輸出；D7242、TA7242P、KA2131、uPC1031Hz、LA1358、uPC1378h等型號，主要功能是場(chǎng)振蕩、場(chǎng)輸出，場(chǎng)激勵；D103lHz、BG103lHz、LD1031Hz、uPC1031Hz型電路主要功能有：場(chǎng)振蕩、場(chǎng)輸出。
（3）圖像中放、視放集成電路
早期的中頻通道集成電路，是用三塊集成電路分別完成中放、視頻檢波及AFT等功能。目前已出現把圖像中放、視頻，伴音中放，行場(chǎng)掃描三大系統壓縮在一塊芯片中的集成電路，使電路簡(jiǎn)化，給使用、調試帶來(lái)更大方便。
該類(lèi)集成電路有：D1366C、SF1366、uPC1366、CD003、HA1167、D7607AP、TA7607、AN5132、CD7680CD、HA1126D、HA11215A、TB7607、TA7611AP、LA1357N、AN5150。M51353 P等。
（4）彩色解碼集成電路
彩色解碼電路的功能是恢復彩色信號，使圖像的顏色正常。早期的彩色解碼集成電路是由幾塊電路完成，如國產(chǎn)的5G3108、5G314、7CD1、7CD2、7CD3等；后來(lái)采用單片式PAL制彩色解碼集成電路，如TA7193AP／P、TA7644AP/P、IX02lCE、uPC1400c、M51338SP、M51393AP、IX0719CE、AN5625型等。其中的AN5625、uPC1400C等集成電路應用了數字濾波延時(shí)網(wǎng)絡(luò )，有的把全部小信號處理集成到一塊電路中，使電路體積減小，功能更全。
（5）電源集成電路
目前多數電視機的電源控制采用了集成電路，電路類(lèi)型有開(kāi)關(guān)型和串聯(lián)型。
開(kāi)關(guān)穩壓電源控制的集成電路有：W2019、IR9494、NJM2048、AN5900型等；屬于串聯(lián)型直流穩壓集成電路有：STR455、STR451、LA5110、LA5112、STR5404等型號。
（6）遠控集成電路
遠控集成電路分為遠控發(fā)射集成電路和遠控接收集成電路。比如，用于日立CEP－323D型彩電、福日HFC－323型彩電的集成電路為uPD1943G和LA7234型遠控集成電路。uPD1934G為遠控發(fā)射電路，發(fā)射紅外光信號；LA7224為遠控接收集成電路。
uPD1943G為20引腳雙引直插封裝（也有22列扁平封裝），其主要參數與特點(diǎn)如下：
①為CMOS電路，特點(diǎn)與M50119相似；
②電源電壓為3V，電源電流為0.lmA～1mA；
③輸出電流為13mA，功耗為0.25W；
④可配接4×8鍵，共32個(gè)控制功能。
M50142P和uPC1373H為一對遠控集成電路。
uPC1373H的主要參數與特點(diǎn)：
①電源電壓為6V～14.4V。
②電流變化范圍為1.3mA～3.5mA；
③答應耗散功率為0.27W；
④主要特點(diǎn)、結構、引腳排列與LA7224相同；
⑤常在第4腳對地接一個(gè)150k電阻。
5．電子琴集成電路
電子琴集成電路有5G2208、5G001、5G002、CW93520、LM6402、M112、Z8611等型號，其外形只有小鈕扣大小，內部含有振蕩器、音符發(fā)生器、前置放大器等電路，能演奏22～61個(gè)基本音符。5G005型為音階發(fā)生器，LM8071集成電路可作回響主音階發(fā)生器，它是電子琴核心器件之一。M208是一種單片電子琴NMOS集成電路，內設短陣處理61琴鍵，并設可抗抖動(dòng)電路。YM3812是一種新型電子琴專(zhuān)用音源集成電路。
6．CMOS集成電路
在數字集成電路中，我們只先容MOS數字集成電路中的CMOS電路。由于在一些小家電中，CMOS集成電路用得比較廣泛。
（1）CMOS集成電路的特點(diǎn)
CMOS電路的結構、制作工藝不同于TTL電路，CMOS集成電路的功耗很低。一般小規模CMOS集成電路的靜態(tài)均勻功耗小于10uW，是各類(lèi)實(shí)用電路中功耗最低的。比如
TTL集成電路的均勻功耗為10mw是CMOS電路的10倍。但CMOS集成電路的動(dòng)態(tài)功耗隨工作頻率的升高而增大。
CMOS電路的輸進(jìn)特性用輸進(jìn)電流和電容表示，由于電路的輸進(jìn)電阻很高，輸進(jìn)電路一般小于0.1uA；輸進(jìn)電容是各種雜散電容總和，一般在5pF左右。
CMOS電路的輸出特性取決于輸出線(xiàn)路形式和輸出管的特性參數。大多數CMOS電路可用輸出驅動(dòng)電流、邏輯電平及狀態(tài)轉換時(shí)間來(lái)表示輸出特性。
（2）CMOS集成電路的類(lèi)型
CMOS電路的類(lèi)型很多，但最常用的是門(mén)電路。
CMOS電路中的邏輯門(mén)有非門(mén)、與門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)、或門(mén)、異或門(mén)、異或非門(mén)，施密特觸發(fā)門(mén)、緩沖器、驅動(dòng)器等。
非門(mén)也稱(chēng)反相器，它是只有1個(gè)輸進(jìn)端和1個(gè)輸出真個(gè)邏輯門(mén)。輸人為高電平時(shí)，輸出即為低電平；反之，輸出為高電平。輸出與輸進(jìn)總是反相或互補的。與門(mén)具有2個(gè)或2個(gè)以上輸進(jìn)端和1個(gè)輸出端。當所有輸人都是高電平時(shí)，輸出也為高電平；只要有1個(gè)或互個(gè)以上輸進(jìn)低電平時(shí)，輸出就為低電平。
與非門(mén)則是當輸進(jìn)端中有1個(gè)或1個(gè)以上是低電平時(shí)，輸出為高電平；只有所有輸進(jìn)是高電平時(shí)，輸出才是低電平。
或門(mén)具有1個(gè)或端，2個(gè)或2個(gè)以上的輸進(jìn)端。當所有輸進(jìn)為低電平時(shí)，輸出才是低電平。假如有1個(gè)或1個(gè)以上輸進(jìn)是高電平，則其輸出變相電平�；蚍情T(mén)電路是當得進(jìn)端都處于低電平時(shí)，其輸出才呈現高電平；只要有1個(gè)或互個(gè)以上輸進(jìn)為高電平，輸出即為低電平。
異或門(mén)電路有2個(gè)輸進(jìn)端，1個(gè)輸出端。當2個(gè)輸進(jìn)端中只有一個(gè)是高電平時(shí)，輸出則為高電平；當輸進(jìn)端都是低電平或都是高電平時(shí)，輸出才是低電平。
異或門(mén)倒相就變?yōu)楫惢蚍情T(mén)。異或非門(mén)也稱(chēng)作為“同或門(mén)”。異或非門(mén)只有2個(gè)輸進(jìn)端，1個(gè)輸出端，當2個(gè)輸進(jìn)端都是低電平或都是高電平時(shí)，輸出為高電平；2個(gè)輸進(jìn)端只有1個(gè)是高電平時(shí)，輸出才是低電平。
最基本線(xiàn)路構成的門(mén)電路存在著(zhù)抗干擾性能差和不對稱(chēng)等缺點(diǎn)。為了克服這些缺點(diǎn)，可以在輸出或輸進(jìn)端附加反相器作為緩沖級；也可以輸出或輸進(jìn)端同時(shí)都加反相器作為緩沖級。這樣組成的門(mén)電路稱(chēng)為帶緩沖器的門(mén)電路。
帶緩沖輸出的門(mén)電路輸出端都是1個(gè)反相器，輸出驅動(dòng)能力僅由該輸出級的管子特性決定，與各輸進(jìn)端所處邏輯狀態(tài)無(wú)關(guān)。而不帶緩沖器的門(mén)電路其輸出驅動(dòng)能力與輸進(jìn)狀態(tài)有關(guān)。另一方面。帶緩沖器的門(mén)電路的轉移特性至少是由3級轉移特性相乘的結果，因此轉換區域窄，外形接近理想矩形，并且不隨輸進(jìn)使用端數的情況而變化、加緩沖器的門(mén)電路，抗干擾性能進(jìn)步10％電源電壓。此外，帶緩沖器的門(mén)電路還有輸出波形對稱(chēng)、交流電壓增益大、帶寬窄、輸進(jìn)電容比較小等優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)，由于附加了緩沖級，也帶來(lái)了一些缺點(diǎn)。例如傳輸延遲時(shí)間加大，因此，帶緩沖器的門(mén)電路適宜用在高速電路系統中。
在數字電路中，由于TTL電路、CMOS電路、ECL電路等，它們的邏輯電平不同，當這些電路相互聯(lián)接時(shí)，一定要進(jìn)行電平轉換，使各電路都工作在各自答應的電壓工作范圍內。
數字電路中的三態(tài)邏輯門(mén)，一般是指電路的輸出真個(gè)狀態(tài)可呈現三種輸出阻態(tài)，或簡(jiǎn)稱(chēng)“三態(tài)輸出”，這個(gè)狀態(tài)通常用字母“Z”表示。
三狀態(tài)電路在使用時(shí)的兩狀態(tài)特性與普通電路相同，而在禁止時(shí)的“Z”狀態(tài)特性則取決于三態(tài)門(mén)電路的漏電流大小。