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集成电路小简介

作者:power   来源:网络   点击:    日期:2009-10-08    

    第一节 模拟集成电路

    模拟集成电路被广泛地应用在各种视听设备中。收录机、电视机、音响设备等,即使冠上了“数码设备”的好名声,却也离不开模拟集成电路。
    实际上,模拟集成电路在应用上比数字集成电路复杂些。每个数字集成电路只要元器件良好,一般都能按预定的功能工作,即使电路工作不正常,检修起来也比较方便,1是1,0是0,不含糊。模拟集成电路就不一样了,一般需要一定数量的外围元件配合它工作。那么,既然是“集成电路”,为什么不把外围元件都做进去呢?这是因为集成电路制作工艺上的限制,也是为了让集成电路更多地适应于不同的应用电路。
    对于模拟集成电路的参数、在线各管脚电压,家电维修人员是很关注的,它们就是凭借这些判断故障的。对业余电子爱好者来说,只要掌握常用的集成电路是做什么用的就行了,要用时去查找相关的资料。
    许多电子爱好者都是从装收音机、音响放大器开始的,用集成电路装,确实是一种乐趣。相信大家对这两者也都感兴趣。装的收音机有两种,一是AM中波的,通常用CIC7642、TA7641集成块装。另一种是FM调频的,通常要求具有一定的水平,用TDA7010、TDA7021、TDA7088,CXA1019(CXA1191)、CXA1238等。这些集成块也是收音机长商所采用的经典IC。
    CIC7642外形象一个9013,仅三个引脚,工作于1.5V下,其内部集成了多个三极管,用于组装直放式收音机,而且极易成功,因此许多电子入门套件少不了它。其兼容型号为MK484、YS414,许多进口的微型收音机、电子表收音机都用。
    TA7641P装出来的收音机为超外差式,性能要好,但是因为有中周,制作调试都有点复杂,如果能买到套件组装,那也不算麻烦。
    TDA7000系列是飞利普公司的产品,有bitbaby没见过的TDA7000,以及TDA7010T,TDA7021T,TDA7088T,后三者有个后缀T,表示是微型贴片封装的。
    CXA1019是索尼公司生产的,CXA1191是它的改进型号,它们被称为单片AM/FM收音集成电路,因为一片IC包含了从高频放大、本振到中频放大、低频(音频)放大的所有功能。CXA1238是AM/FM立体声收音集成电路,它不包括音频放大器,但有立体声解码功能,通常用于WALKMAN收放机等。
    这里有个知识,就是CXA的收音IC同一型号有三种不同的大小(即后缀M型为贴片封装,S型为小型封装,P型为DIP封装)。
    TA7240P是收录机中常用的功放IC,双声道,各5.8W,12V左右供电,音质一般般。
    TDA1521是高保真功放IC,功率较大,音质较好,上点档次的电脑有源音箱也都用该集成块。
    LM1875(TDA2003、TDA2030、TDA2030A)等应用电路差不多,功率不同,TDA2030A是TDA2030的改进型,功率稍大。这些集成块应用也很多,但假货也多,有的假货是用廉价IC打磨过的,有的则是粗制滥造。
    傻瓜功放是一种厚膜集成电路,其实不过是把各分立元件封装在一起,只有输入引脚用来接音源,输出引脚接音箱,以及电源引脚,方便了使用。
    此外,还有TDA2822、LM386等的小功率音频放大器,在电池供电的产品中作功放。用它们也可做有源音箱,廉价的有源音箱就用它们。
    CMOS集成电路的输出电流不是很大,大概为10mA左右,但是在一般的电子制作中,驱动一个LED发光二极管还是没有问题的。

    第二节 语音集成电路

    电子制作中经常用到音乐集成电路和语言集成电路,一般称为语言片和音乐片。它们一般都是软包封,即芯片直接用黑胶封装在一小块电路板上。语音IC一般还需要少量外围元件才能工作,它们可直接焊到这块电路板上。
    别看语音IC应用电路很简单,但是它确确实实是一片含有成千上万个晶体管芯的集成电路。其内部含有振荡器、节拍器、音色发生器、ROM、地址计算器和控制输出电路等。音乐片内可存储一首或多首世界名曲,价格很便宜,几角钱一片。音乐门铃都是用这种音乐片装的,其实成本很低。
    不同的语言片内存储了各种动物的叫声,简短语言等,价格要比音乐片贵些。但因为有趣,其应用越来越多。会说话的计算器、倒车告警器、报时钟表等。语音电路尽管品种不少,但不能根据用户随时的要求发出声音,因为商品化的语音产品采用掩膜工艺,发声的语音是做死的,使成本得到了控制。
    一般语音集成电路的生产厂家都可以特别定制语音的内容,但因为要掩模,要求数量千片以上。近年来出现的OTP语音电路解决了这一问题。OTP就是一次性可编程的意思,就是厂家生产出来的芯片,里面是空的,内容由用户写入(需开发设备),一旦固化好,再也不能擦除,信息也就不会丢失。它的出现为开发人员试制样机提供了方便,特别适合于小批量生产。
    业余制作采用可录放的语言电路是十分方便的,UM5506、ISD1400、ISD2500等,外围元件极少。bitbaby第一次知道可录放语音集成电路,是在九几年的无线电杂志上,记得那时是UM5101和T6668,都是用41256等DRAM的。那时多想有那么一套,不用磁带就可以录音的怪物,还能在放音时随意变调呢。早期的数码留言机也用它们,由于使用DRAM,如果没有后备电池,一旦断电后,所有的信息都会丢失。
    现在采用EEPROM的语音电路大大方便了电子爱好者,它随录随放,不怕掉电,使用方便,外围元件少。只是价格较贵些,每秒钟成本约1元人民币。这类语音录放集成电路首推(美国)ISD公司的ISD系列。国内都有厂家生产兼容的芯片及软包封的芯片、模块,但从结构来看,猜想来自于ISD。

    第三节 数字集成电路

    数字集成电路产品的种类很多种。数字集成电路构成了各种逻辑电路,如各种门电路、编译码器、触发器、计数器、寄存器等。它们广泛地应用在生活中的方方面面,小至电子表,大至计算机,都是有数字集成电路构成的。
    结构上,可分成TTL型和CMOS型两类。74LS/HC等系列是最常见的TTL电路,它们使用5V的电压,逻辑“0”输出电压为小于等于0.2V,逻辑“1”输出电压约为3V。CMOS数字集成电路的工作电压范围宽,静态功耗低,抗干扰能力强,更具优点。数字集成电路有个特点,就是它们的供电引脚,如16脚的集成电路,其第8脚是电源负极,16脚是电源正极;14脚的,它的第7脚是电源的正极。

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