不同类型的集成电路|IC类型

我们在日常生活中使用的每一个电子设备，如手机，笔记本电脑，冰箱，计算机，电视和所有其他电气和电子设备都是用一些简单或复杂的电路制造的。使用多个电子电路实现电气和电子元件通过连接电线通过电路的多个部件连接电流的电流或导线来彼此连接，例如电阻器那电容器，电感器，二极管，晶体管等。基于不同的标准，可以将电路分为不同类型，例如，基于连接：串联电路和并联电路;基于电路的尺寸和制造过程：集成电路和离散电路;并且，基于电路中使用的信号：模拟电路和数字电路。本文讨论了不同类型的集成电路及其应用程序概述。

什么是集成电路？

集成电路或IC或微芯片或芯片是微观的电子电路通过在A上制造各种电气和电子元件（电阻器，电容器，晶体管等）形成的阵列半导体材料(硅)晶圆，它可以执行类似于由分立电子元件组成的大型分立电子电路的操作。

由于所有这些元件阵列、微电路和半导体晶片材料基集成在一起形成了一个芯片，因此称为集成电路或集成芯片或微芯片。

使用具有不同尺寸的个体或离散电子元件开发电子电路，使得这些离散电路的成本和尺寸随电路中使用的部件的数量而增加。为了征服这个负面方面，开发了集成电路技术 - 德克萨斯乐器的杰克Kilby在20世纪50年代开发了第一个IC或集成电路，此后，Fairchild半导体的Robert Noyce解决了该集成电路的一些实际问题。

集成电路的历史

集成电路的历史以固态设备启动。第一个真空管的发明是通过在1897年的John Ambrose（J.A）弗莱明进行的，称为真空二极管。对于电机，他发明了左手规则。之后，在1906年，发明了一种新的真空，即三极管，它用于扩增。

之后，晶体管在1947年的贝尔实验室中发明，以便部分地更换真空管，因为晶体管是使用更少功率的小部件。通过彼此分开，通过通过称为非集成电路的手在印刷电路板上设置在印刷电路板上来设计不同的电路。这些IC消耗了很多功率和空间，输出不是如此平滑。

在1959年，开发了集成电路，其中在单个硅晶片上制造了几种电子和电气部件。集成电路使用低功耗来操作，并提供平滑的输出。此外，还可以增加集成电路上的晶体管的增强。

不同技术的集成电路发展

可以根据芯片和集成量表的大小来完成IC的分类。这里，集成量表指定放置到典型集成电路中的电子元件的数量。
从1961年到1965年，小型集成（SSI）技术用于在单个芯片上制造10到100个晶体管，以使触发器和逻辑门。

从1966年到1970年，中型集成（MSI）技术用于在单个芯片上制造100到1000个晶体管，以制造多路复用器，解码器和计数器。

从1971年到1979年，使用大规模集成技术（LSI）在单个芯片上制造1000至20000晶体管，以使RAM，微处理器，ROM

从1980年到1984年，非常大规模集成（VLSI）技术用于在单个芯片上制造20000到50000晶体管，以制作RISC微处理器，DSP和MI16位和32位微处理器。

从1985年到现在，超大规模集成（ULSI）技术用于在单个芯片上制造50000到数十亿晶体管，以制作64位微处理器。

不同类型的集成电路的限制

不同类型的集成电路的限制包括以下方面。

• 额定功率有限
• 它在低电压下工作
• 它在运行时产生噪音
• PNP的高评级不是可能的
• 其组件是电压依赖性电阻器和电容器
• 它很细腻
• 通过低噪声制造IC是困难的
• 难以实现温度系数。
• 高级PNP组装无法实现。
• 在IC中，任何com
• 在IC中，无法替换不同的组件，从而删除，因此，如果IC损坏中的任何组件，则完整的IC必须与新的IC更改。
• 额定功率是有限的，因为不可能以高于10瓦的速度额定值的制造

不同类型的集成电路

有不同类型的IC;集成电路的分类是根据各种标准完成的。系统中的几种类型的IC在下面的图中显示了树格式的名称。

基于预期应用，IC被分类为模拟集成电路，数字集成电路和混合集成电路。

数字集成电路

仅在几个定义的电平而不是运行的信号幅度的整体水平运行的集成电路称为数字IC，这些电路称为数字IC，并且通过使用多个数量来设计数字逻辑门，多路复用器，触发器和电路的其他电子元件。这些逻辑门与二进制输入数据或数字输入数据一起工作，例如0（低或假或逻辑0）和1（高或真或逻辑1）。

上图显示了设计典型数字集成电路所涉及的步骤。这些数字ICS经常用于计算机，微处理器，数字信号处理器，计算机网络和频率计数器。有不同类型的数字IC或类型的数字集成电路，例如可编程IC，存储芯片，逻辑IC，电源管理IC和接口IC。

模拟集成电路

工作在连续信号范围内的集成电路称为模拟集成电路。这些细分为线性集成电路(线性ic)和无线电频率集成电路（RF IC）。实际上，在一些情况下，电压和电流之间的关系可以是非线性的连续模拟信号的一些情况。

常用的模拟IC是运算放大器或简单地称为OP-AMP，类似于差分放大器，但具有非常高的电压增益。它包括与数字IC相比的非常少量的晶体管，并且对于开发模拟应用专用的集成电路（模拟ASIC），使用计算机化仿真工具。

线性集成电路

在模拟集成电路中，如果电压和电流之间存在线性关系，则称为线性集成电路。这种线性集成电路的最佳例子是8引脚DIP (Dual In-line Package)运算放大器

射频集成电路

在模拟IC中，如果存在电压和电流之间的非线性关系，则它被称为射频IC。这种IC也称为射频集成电路。

混合集成电路

通过单个芯片上的模拟和数字IC组合获得的集成电路称为混合IC。这些ICS用作模拟转换器的数字，模拟到数字转换器(D/A和A/D转换器)和时钟/时序ic。上图所示的电路是混合集成电路的一个例子，它是8 ~ 18 GHz自愈雷达接收机的照片。

这种混合信号系统的芯片是集成技术进步的结果，它能够在单个芯片上集成数字，多种类似物和RF功能。

一般类型的集成电路包括以下几种:

逻辑电路

这些ICS使用逻辑门进行设计 - 使用二进制输入和输出（0或1）。这些主要用作决策者。基于逻辑门的逻辑或真理表，IC中连接的所有逻辑门都基于连接IC的电路提供输出 - 使得该输出用于执行特定的预期任务。一些逻辑IC如下所示。

比较器

比较器IC用作比较器，用于比较输入，然后基于ICS比较产生输出。

切换IC.

通过使用晶体管设计开关或切换IC，并用于执行切换操作。上图是示出SPDT IC开关的示例。

音频放大器

音频放大器是众多类型IC之一，用于放大音频。这些通常用于音频扬声器，电视电路等。上述电路显示了低压音频放大器IC。

CMOS集成电路

与FET相比，CMOS集成电路非常适用于不同的应用，因为它们具有较低的阈值电压，低功耗。CMOS IC包括P-MOS＆N-MOS器件，其在类似芯片上共同制造。该IC的结构是多晶硅栅极，其有助于降低设备的阈值电压，因此允许在低压电平下的过程。

电压稳压器IC.

尽管DC输入内的变化，这种集成电路提供了稳定的直流输出。常用的型稳压器是LM309，UA723，LM105和78xx IC。

运算放大器

这运算放大器通常使用IC，类似于用于音频放大的音频放大器。这些OP-AMPS用于放大目的，这些ICS类似地与晶体管放大器电路。741 OP-AMP IC的引脚配置如上图所示。

计时器IC.

定时器是特殊用途的集成电路，在预期的应用中用于计数和记录时间。该系统的内部电路框图LM555定时器IC.显示在上述电路中。基于所用的组件数量（通常基于所使用的晶体管的数量），它们如下

小规模集成仅由几个晶体管（芯片上的数十晶体管）组成，这些IC在早期航空航天项目中发挥了关键作用。

中型集成由20世纪60年代开发的集成电路芯片上的数百个晶体管组成，与SSI集成电路相比，实现了更好的经济和优势。

大规模集成包括芯片上的数千个晶体管，具有与中型集成IC几乎相同的经济。在20世纪70年代开发的第一个微处理器，计算器芯片和1kbit的RAM在4万晶体管下面。

非常大规模集成由数百到10亿美元的晶体管组成。（发展期：从20世纪80年代到2009年）

超大型集成由超过超过一百万的晶体管组成，稍后的晶圆级集成（WSI），芯片（SOC）上的系统，以及三维集成电路（3D-IC）。

所有这些都可以作为几代综合技术视为。ICS还根据制造过程和包装技术进行分类。有许多类型的IC，其中IC将用作计时器，计数器，登记，放大器，振荡器，逻辑门，加法器，微处理器等。

基于类的集成电路类型

根据制造集成电路时所使用的技术，集成电路可分为三类。

• 薄、厚膜集成电路
• 单片IC.
• 混合或多芯片IC

薄和厚的IC

在这些类型的集成电路中，使用电容器和电阻器如电容器和电阻器，但是晶体管和二极管与单独的部件相连以设计电路。这些IC仅仅是集成以及单独的组件的组合，这些IC与胶片沉积方式相比具有相关的特性和外观。从IC，可以确定薄的IC膜沉积。

这些IC通过在陶瓷支架上脱离玻璃表面上的材料的沉积薄膜而设计。通过改变材料上的薄膜的厚度将具有不同的电阻率和无源电子元件的制造。

在这种类型的集成电路中，利用丝印方法在陶瓷基板上制作电路所需的模型。有时，这种IC被称为印刷薄膜IC。

单片IC.

在这种集成电路中，可以形成硅芯片上的有源，被动和离散组件的互连。顾名思义，它是从希腊语中派生的，就像单声道一样，只有单身，而Lithos意味着石头。目前，由于成本较低以及可靠性，这些IC最常使用。商业上制造的ICS用电压调节器，放大器，计算机电路和AM接收器。然而，单片IC部件之间的绝缘差，但也具有较少的额定功率，

双线封装（DIP）IC

倾斜（双线式封装）或DIVP（双线线销包）是一种电子元件包，其具有矩形板的微电子或电子设备，以及具有电连接销的两个平行排。bob足球体育app

混合或多芯片IC

顾名思义，多于一个互连的单个芯片上方。二极管或扩散晶体管等有源部件包括这些IC，而无源部件是单个芯片上的漫射电容器或电阻器。这些组件的连接可以通过金属化原型来完成。多芯片集成电路广泛用于高功率放大器的应用，从5W到50W。与单片集成电路相比，混合动力IC性能优越。

IC包的类型

IC封装分为两种类型，如通孔安装和表面贴装包装。

通孔安装封装

这些设计可以在其中通过板的一张面部固定引线销并在另一侧熔化。与其他类型相比，这些包装的大小更大。这些主要用于电子设备内，以平衡电路板空间以及成本限制。通孔挂载包的最佳示例是双内联封装，因为这些是最显着使用的包。这些包装有两种类型，如陶瓷和塑料。

在Atmega328中，通过在黑色塑料矩形板上垂直膨胀，28-销彼此平行地定位。销之间的空间保持在0.1英寸。此外，包装的大小因否定的差异而变化。不同包装中的别针。这些引脚的布置可以以这样的方式进行，使得它们可以被调节到面包板的中间，使得不能发生短路。

不同的通孔安装IC封装是PDIP，DIP，ZIP，PentaWATT，T7-TO220，TO2205，TO220，TO99，TO92，TO18，TO03。

表面贴装包装

这种包装主要遵循安装技术，否则将部件直接定位在PCB上。尽管他的制造方法有助于快速做事，但它也提高了由于微小部件而导致的故障的机会，并且它们彼此非常靠近。这种包装使用塑料或陶瓷成型。采用塑料模具的不同种类的表面贴装包装是小型概述L引导封装和BGA（球栅阵列）。

不同的表面安装IC封装是SOT23，SOT223，TO252，TO263，DDPAK，SOP，TSOP，TQFP，QFN和BGA。

优点

下面讨论集成电路类型的优点。

功耗低

由于尺寸和施工较小，集成电路使用较少的功率正常工作。

尺寸很紧凑

与离散电路相比，可以获得使用IC的小电路。

减少成本

与离散电路相比，由于其制造技术以及低材料的使用，集成电路可根据成本较低。

减轻重量

与离散电路相比，使用集成电路的电路减轻了重量

操作速度得到改善

由于其开关速度以及低功耗，集成电路以高速工作。

高可靠性

一旦电路使用低连接，那么与数字电路相比，集成电路将提供高可靠性。

• IC的尺寸很小，但可以在该芯片上制造成千上万的组件。
• 通过使用单个芯片，设计了不同的复杂电子电路
• 由于散装生产，这些产品较低
• 由于缺乏寄生电容效应，操作速度很高。
• 从母电路，它可以容易地改变

缺点

不同类型的集成电路的缺点包括以下内容。

• 由于其小尺寸和电流溢出可能导致IC损坏，因此不能以必要的速率消散热量
• 在集成电路中，无法合并变压器，以及电感
• 它处理有限的功率范围
• 高级PNP组装无法实现。
• 无法实现低温系数
• 功耗范围高达10瓦
• 无法获得高电压和低噪声操作

因此，这是对不同类型集成电路的概述。由于纳米电子学的发明和集成电路的小型化，传统集成电路在实际应用中减少了bob足球体育app纳米电子技bob足球体育app术。然而，传统的IC尚未被纳米电子替换所取代，但是传统IC的使用部分地被部分地减小。bob足球体育app为了在技术上改进本文，请将您的查询，想法和建议发布为以下部分中的评论。

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