什么是集成电路?集成电路的发展、种类、应用领域及与单片集成电路的区别

时间:2023-02-06 17:44:12 点击:


成都汉芯国科集成技术有限公司将为大家带来混合集成电路的相关介绍,前面介绍过单片集成电路的工艺。这次主要介绍什么是集成电路、集成电路的发展、集成电路的种类、应用领域,一及与单片集成电路的区别。如果您对即将要讲解的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。


一、集成电路的概念

集成电路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线,并在同一基片上将分立的芯片、单片集成电路或微型元件混合组装,再外加封装而成。



二、集成电路的发展

随着科学技术的迅速发展和对数字电路丕断增长的应用要求,集成电路生产厂家积极采用新技术、改进设计方案和生产工艺,沿着提高速度、降低功耗、缩小体积的方向作不懈努力,不断推出各种型号的新产品。仅几十年时间,数字电路就从小规模、中规模、大规模发展到超大规模、巨大规模。集成电路的种类相当多,集成电路按制作工艺来分可分为三大类,即半导体集成电路,膜集成电路及混合集成电路。目前世界上生产最多、应用最广的就是半导体集成电路。

半导体集成电路又可分为DDL(二极管一二极管逻辑)集成电路、DTL(二极管一三极管逻辑)集成电路、HTL高电压(二极管一三极管逻辑)集成电路、TTL(三极管—三极管逻辑)集成电路、ECL(射极偶合逻辑或电流开关逻辑)集成电路和CMOS(互补型金属氧化物半导体逻辑)集成电路。目前应用最广泛的数字电路是TTL电路和CMOS电路。


1.TTL电路

以双极型晶体管为开关元件,所以又称双极型集成电路。根据应用领域的不同,它分为54系列和74系列,前者为军品,一般工业设备和消费类电子产品多用74系列。74系列数字集成电路是国际上通用的标准电路。其品种分为六大类:74xx(标准)、74Sxx(肖特基)、74LSxx(低功耗肖特基)、74ASxx(先进肖特基)、74ALSxx(先进低功耗肖特基)、74Fxx(高速)、其逻辑功能完全相同。它具有速度高、驱动能力强等优点,但其功耗较大,集成度相对较低。

2.MOS电路

又称场效应集成电路,它的主要优点是输入阻抗高、功耗低、抗干扰能力强且适合大规模集成。特别是其主导产品CMOS集成电路有着特殊的优点,如静态功耗几乎为零,输出逻辑电平可为VDD或vss.上升和下降时间处于同数量级等,因而CMOs集成电路产品已成为集成电路的主流之一。其品种包括4000系列的CMOS电路以及74系列的高速CMOS电路。其中74系列的高速CMOs电路又分为三大类:HC为CMOs工作电平;HCT为TTL工作电平(它可与74LS系列互换使用); HCU适用于无缓冲级的 CMOs电路。74系列高速cMOS电路的逻辑功能和引脚排列与相应的74LS系列的品种相同,工作速度也相当高,功耗大为降低。


三、集成电路的种类

集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。

模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),其输入信号和输出信号成比例关系。主要有集成稳压器、运算放大器、功率放大器及专用集成电路等。

数字集成电路是开关器件,以规定的电平响应导通和截止,用来产生、放大和处理各种数字信号。数字集成电路具有体积小功耗低可靠性高成本低且使用方便等优点,在自动控制测量仪器通信和电子计算机等领域里得到了广泛的应用。按结构不同可分为单极型和双极型电路,单极型电路有JFET、NMOS、PMOS、CMOS 四种,双极型电路有DTL、TTL、ECL、HTL等,其中最常用的主要有TTL和CMOS两大系列。



四、集成电路的应用领域

混合集成电路的应用以模拟电路、微波电路为主,也用于电压较高、电流较大的专用电路中。例如电台、电子计算机、测试测量、航空、微波无线电等。


五、与单片集成电路的区别

单片集成电路早期称为单块电路,是用一块半导体单晶片制成的微型化电路,能独立实现单元电路功能,不需要外接元器件。相对于单片集成电路,混合集成电路设计灵活,工艺方便,便于多品种小批量生产;并且元件参数范围宽、精度高、稳定性好,可以承受较高电压和较大功率。


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